Kalor Jenis Air: (Pengertian, Cara Hitung, Fakta, dan Contoh)

Kalor Jenis Air – Pada pelajaran fisika, Anda tentu pernah belajar tentang kalor jenis air. Mulai dari memahami pengertian, satuan kalor, hingga cara menghitung kalor jenis air.

Sebelum membahas lebih dalam tentang kalor jenis air, Anda perlu tahu apa pengertian dari pembahasan ini. Kalor jenis air adalah kondisi perpindahan panas yang berasal dari benda kelebihan kalor, menuju benda yang kasar kalornya kurang.

Proses perpindahan kalor ini, bisa dilakukan untuk menaikkan suhu maupun menurunkan suhu. Untuk memindahkan kalor pun, bisa dilakukan tanpa perantara benda lain.

Proses ini bisa diambil dari benda itu sendiri, lantas dilakukan perpindahan sesuai dengan tujuan perpindahan kalor.

Fakta-fakta Kalor Jenis Air

Pada dasarnya, kalor jenis air adalah 1 J/g°C. Dari persamaan ini, lantas diperoleh beberapa fakta, di antara fakta yang dimaksud adalah:

• 1 gram air akan membutuhkan kalor sebanyak 1 kalori, hanya untuk menaikkan suhu hingga mencapai 1°C.
• 1 kalori juga dibutuhkan untuk menaikkan suhu air 1 kg, hingga suhunya 1°C. Artinya, 1 gram hingga 1 kg air, hanya dibutuhkan kalor bernilai 1 kalori saja jika ingin dinaikkan suhunya jadi 1°C.
• Dalam satuan lain, 1 gram air akan membutuhkan 1 Joule kalor untuk menaikkan suhu hingga 1°C.
• Sama halnya dengan air sebanyak 1 gram, air sebanyak 1 kg juga hanya membutuhkan 1 Joule kalor saja untuk menjadikan suhunya naik 1°C.
• Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk proses pemanasan benda, maka kalor yang diterima juga akan semakin besar. Begitu juga dengan suhu benda tersebut, suhu akan semakin tinggi.
• Untuk menaikkan suhu yang sama, total kalor yang diterima benda adalah sama dengan jumlah massa benda tersebut.

Kejadian perpindahan kalor ini, bisa Anda rasakan saat memegang air panas dalam gelas. Tentu gelas juga akan turut terasa panas, bukan?

Hal ini terjadi karena adanya perpindahan kalor dari air ke gelas, dan kemudian panas berpindah ke tangan Anda. Inilah yang disebut kejadian perpindahan kalor jenis air.

Rumus Kalor Jenis

Secara umum, ada 2 macam cara atau rumus yang digunakan untuk menghitung hasil kalor jenis air. Bagi Anda yang belum pernah tahu rumusnya, berikut ini rumus-rumus yang digunakan pada teori kalor jenis:

1. Rumus Pertama

Rumus kalor jenis air yang pertama adalah: Q = m.c.∆T
Keterangannya:
Q = total kalor yang diterima atau dilepaskan oleh suatu benda. Satuannya menggunakan Joule (J).

m = jumlah massa dari benda yang melakukan pelepasan atau penerima kalor. Satuan yang digunakan adalah kilogram (kg).

c = kalor dari jenis zat yang digunakan. Satuannya adalah J/kg°C
∆T = perubahan suhu. Dalam hal ini, satuan suhu yang digunakan adalah celsius (c).

2. Rumus Kedua

Selanjutnya, ada rumus kedua yang dipakai juga untuk menghitung kalor jenis air. Rumusnya adalah: c = Q/ m.∆T
Keterangan:

c = Jumlah kalor jenis zat (J/kg°C)
Q = Jumlah kalor yang dilepaskan atau diterima oleh objek benda yang digunakan (Joule)
m = Jumlah massa dari benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
∆T = Perubahan suhu benda (°C)

Dari kedua jenis rumus yang disebutkan di atas, Anda bisa menggunakan rumus yang sesuai dengan kebutuhan.

Adapun dari rumus-rumus tersebut, diperoleh pernyataan bahwa besarnya kalor jenis benda berbanding lurus dengan kemampuan benda menyerap kalor.

Dengan kata lain, setiap benda harus memiliki kalor yang berbeda. Hal ini berlaku juga untuk kebutuhan menaikkan suhu dan massa yang sama.

Pada hakikatnya, kalor jenis akan menggambarkan kemampuan benda tertentu dalam menyerap atau menerima kalor.

Macam-Macam Satuan Kalor Jenis

Dalam praktiknya, kalor jenis memiliki beberapa satuan yang harus dipahami. Jika satuan-satuan ini dipahami, maka akan mudah bagi Anda untuk menyelesaikan soal kalor jenis. Di antara satuannya adalah sebagai berikut:

• J/kg°C
• J/kg K
• Kkal/ kg°C
• Kal/g°C

Beberapa satuan di atas, biasanya digunakan sesuai dengan bentuk persoalan kalor jenis. Untuk bisa menghitung kalor yang ada, maka sebaiknya bentuk satuannya disamakan. Sehingga akan mudah untuk menemukan hasil kalor yang diterima atau dilepas.

Contoh Soal Kalor Jenis Air

1. Pada suatu penelitian, terdapat 200 gram air yang akan dipanaskan. Suhu awal air adalah 10°C. Sedangkan target naiknya suhu adalah 30°C.

Dalam kondisi ini, jumlah kalor jenis air adalah 4.200 J/kg K atau 1 kal/ g°C. Maka berapakah banyak kalor yang diterima air?

Diketahui:
m = 200 gram = 0,2 kg
∆T = 30 – 10 = 20°C
c = 4.200 J/kg K

Jawab:
Q = m.c.∆T
Q = 200 gram x 1 kal/ g°C x 20°C
Q = 2.000 kalori

Dari penyelesaian soal di atas, maka bisa diambil jawaban bahwa kalori yang diterima oleh air adalah sebanyak 2.000 kalori.

2. Dalam sebuah lab kimia, terdapat botol yang berisi zat cair. Zat cair tersebut punya massa sebesar 20 kg. Untuk kepentingan penelitian, zat cair akan dinaikkan suhunya dari 30°C menjadi 60° C.

Dalam prosesnya, zat ini membutuhkan panas sekitar 6.000 Joule. Lantas berapakah kira-kira kalor jenis airnya?

Diketahui = m = 20 kg, Q = 6.000 Joule, ∆T = 60 – 30 = 30°C.
Ditanya = c ….?
Jawab = Q = m.c.∆T maka rumusnya menjadi c = Q/ m.∆T
c = 6.000 Joule/ 20kg.30°C
c = 10 J/kg°C

Jadi, kalori jenis yang terbentuk dari zat cair tersebut adalah sebesar 10 kalori atau J/kg°C. Agar lebih paham, berikutnya ada satu lagi contoh soal kalor jenis air untuk Anda.

3. Ada sebuah teko yang berisi air sebanyak 500 gram. Air tersebut akan dipanaskan dari suhu 30°C menjadi 50°C. Diketahui bahwa jumlah kalor jenis air dalam teko adalah 1 kal/g°C. Lantas berapakah kalor yang akan diterima air dalam teko?

Diketahui:
m = 500 gram = 0,5 kg
c = 1 kal/g°C
∆T = 50°C – 30°C = 20°C

Jawaban:
Q = m.c.∆T
Q = 500 gram x 1 kal/g°C x 20°C
Q = 10.000 kalori

Jadi, total kalori yang akan diterima oleh air dalam teko adalah 10.000 kalori.

Tabel Kalor Jenis

Berikut adalah tabel klasifikasi zat/benda kalor jenis:

Kesimpulan Kalor Jenis

Pelajaran terkait kalor yang diserap ataupun dilepas oleh benda, sudah pasti terjadi pada kehidupan sehari-hari. Maka, mempelajari kalor jenis ini cukup penting perannya.

Dari penjelasan yang sudah dijabarkan di atas, maka Anda bisa tahu bagaimana menghitung hasil perpindahan kalor pada suatu benda, baik itu kalor yang diserap maupun dilepas. Dalam kejadian sehari-hari, contoh perpindahan kalor jenis air bisa terjadi pada segelas air panas.

Gelas yang berisi air panas ini lantas diaduk menggunakan sendok. Mula-mula suhu sendok lebih rendah dari suhu air dalam gelas. Ketika dicelupkan, secara otomatis kalor air akan dilepas ke benda sendok yang suhunya lebih rendah.