Contoh Soal Rumus Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis

Sesuai hukum kekekalan energi, semua bentuk energi dapat diubah seluruhnya ke dalam bentuk kalor. Satuan untuk menyatakan panas adalah kalori atau kal.

Untuk lebih mudah memahaminya kamu bisa mempelajari contoh soal rumus kapasitas kalor dan kalor jenis berikut ini.

Lihat Juga : Jenis-Jenis Perpindahan Kalor dan Contohnya

Dikutip dari Modul Pembelajaran SMA Fisika Kelas XI Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (2020), kalor adalah proses transfer energi dari suatu zat ke zat lainnya diikuti perubahan suhu.

Lantas apa yang dimaksud dengan kapasitas kalor dan kalor jenis? Simak penjelasannya di bawah ini.

Pengertian kapasitas kalor dan kalor jenis

Ilustrasi. Contoh soal rumus kapasitas kalor dan kalor jenis (PublicDomainPictures/Pixabay)

Setelah mengetahui pengertian kalor, selanjutnya adalah memahami pengertian kapasitas kalor dan kalor jenis. Berikut uraiannya.

1. Kapasitas kalor

Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan jika suhu benda tersebut dinaikkan atau diturunkan 1K atau 1^oC.

Ditambahkan dari buku Kimia 2 SMA Kelas XI terbitan Quadra (2007), kapasitas panas bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya bergantung pada ukuran zat.

Contohnya, untuk menaikkan suhu 1 g air sebesar 1^oC, diperlukan 4,18 J (1 kal). Akan tetapi, untuk menaikkan suhu 100 g air sebesar 1^oC, diperlukan energi 100 kali lebih banyak, yakni 418 J.

Jadi kapasitas panas 1 g air = 4,18 J/oC, sedangkan kapasitas panas 100 g air = 418 J/^oC.

2. Kalor jenis

Kalor jenis adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu zat sebesar 1K. Panas spesifik bersifat intensif atau jumlahnya tidak bergantung pada ukuran zat.

Untuk air, panas spesifiknya adalah 4,18 J g-1 ^oC-1. Umumnya zat mempunyai panas spesifik yang lebih kecil dari air.

Panas spesifik besi hanya 0,452 J g^-oC-1. Artinya, jumlah panas yang diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 1^oC lebih sedikit daripada air.

Selain itu dapat juga diartikan bahwa jumlah panas untuk meningkatkan suhu 1 g air lebih besar daripada meningkatkan suhu 1 g besi.

Contoh Soal Rumus Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis

Berikut rumus kapasitas kalor beserta contoh dan penjelasannya, yang dikutip dari buku Super Referensi Rumus Fisika & Matematika SMP (2008).

Rumus kalor

Q = m x c x ∆T
Q: Kalor yang diserap atau dilepas (joule atau kalori)
m: Massa zat (kg atau gram)
c: Kalor jenis (J/kg °C atau kal/gr °C)
∆T: Perubahan suhu (°C atau °K)

Rumus kapasitas kalor

H = Q : ∆T
H: Kapasitas kalor (joule atau Kelvin)
Q: Kalor (joule)
∆T: Perubahan suhu (Kelvin)

Contoh soal

Berapakah kapasitas kalor benda yang dipanaskan dari suhu 30 ^oC menjadi 80 ^oC, jika kalor yang dimiliki sebesar 2.000 joule?

Diketahui:
Q = 2000 joule
∆T = 80 °C - 30 °C
∆T = (80 + 273) °K - (30 + 273) °K = 50 °K

Kapasitas kalor benda tersebut yaitu:
H = Q : ∆T
H = 2000 : 50 = 40 joule/Kelvin

Lihat Juga : Apa Itu Perpindahan Kalor? Ini Pengertian dan Prosesnya

Itulah contoh soal rumus kapasitas kalor dan kalor jenis. Selamat belajar.