Panas spesifik: apa itu, formula dan latihan

Panas jenis (c) adalah besaran fisis yang berhubungan dengan jumlah panas yang menghasilkan variasi termal, yang merupakan karakteristik setiap bahan.

Dengan cara ini, ia menentukan jumlah panas yang dibutuhkan untuk variasi 1 ° C dari 1 g zat.

Tabel Panas Spesifik

Ingatlah bahwa setiap zat memiliki panas spesifik. Periksa di bawah tabel dengan 15 zat dan nilai kalor spesifik masing-masing zat.

Zat	Panas Spesifik (kal/g.ºC)
air	1 kal/g.°C
Etil alkohol	0,58 kal/g.°C
Aluminium	0,22 kal/g.°C
Udara	0,24 kal/g.°C
Pasir	0,2 kal/g.°C
Karbon	0,12 kal/g.°C
Memimpin	0,03 kal/g.°C
Tembaga	0,09 kal/g.°C
Besi	0,11 kal/g.°C
Es	0,50 kal/g.°C
Hidrogen	3,4 kal/g.°C
kayu	0,42 kal/g.°C
Nitrogen	0,25 kal/g.°C
Oksigen	0,22 kal/g.°C
Kaca	0,16 kal/g.°C

Berdasarkan data pada tabel, air memiliki kalor jenis 1 kal/g.ºC. Ini berarti bahwa energi 1 kal diperlukan untuk variasi 1 °C dalam 1 g air.

Rumus Panas Spesifik

Untuk menghitung kalor jenis zat digunakan rumus sebagai berikut:

c = Q/m. T atau c = C/m

Dimana,

ç: kalor jenis (kal/g°C atau J/Kg. K)
Q: jumlah panas (kapur atau J)

instagram story viewer

saya: massa (g atau kg)
T: variasi suhu (°C atau K)
Ç: kapasitas termal (kal/°C atau J/K)

Dalam Sistem Internasional (SI), kalor jenis diukur dalam J/Kg. K (Joule per kilogram dan per Kelvin). Namun, sangat umum untuk diukur dalam kal/g°C (kalori per gram dan per derajat Celcius).

1 kal = 4,186 J

Panas Molar Spesifik

Panas spesifik molar, juga disebut kapasitas panas molar, ditentukan oleh hubungan antara kapasitas panas dan jumlah mol yang ada.

Jadi, ketika kapasitas panas suatu zat diberikan kepada satu mol zat itu, itu disebut panas jenis molar.

Kapasitas Panas dan Termal Spesifik

Konsep lain yang berhubungan dengan kalor jenis adalah konsep kapasitas termal (Ç).

Besaran fisika ini ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke suatu benda dan variasi suhu yang dideritanya.

Itu dapat dihitung dengan rumus berikut:

C = Q/ΔT

Dimana,

Ç: kapasitas termal (kal/°C atau J/K)
Q: jumlah panas (kapur atau J)
T: variasi suhu (°C atau K)

Contoh: Jika suatu benda menerima 100 kal dan suhunya diubah sebesar 25 °C, maka kapasitas panasnya adalah 4 kal/°C karena

C = Q/ΔT
C = 100 kal / 25 °C
C = 4 kal/°C

Ini berarti bahwa untuk mengubah 1°C dari suhunya, tubuh perlu menerima 4 kal.

Kapasitas termal dan panas spesifik terkait melalui rumus:

c = C/m

Dimana,

Ç: kapasitas termal (kal/°C atau J/K)
saya: massa (g atau kg)
ç: kalor jenis (kal/g°C atau J/Kg. K)

Jika pada contoh yang digunakan di atas benda bermassa 10 gram, maka kalor jenisnya adalah 0,4 kal/g.ºC, karena

c = C/m
c = 4 kal/°C / 10 g
c = 0,4 kal/g.°C

Oleh karena itu, 1 gram zat membutuhkan 0,4 kal untuk mengubah 1 °C dari suhunya.

Panas Laten dan Panas Sensitif

Selain panas spesifik, ada bentuk panas lain, yang menonjol sebagai berikut:

panas laten (L): sesuai dengan jumlah panas yang diterima atau diberikan oleh tubuh. Dalam hal ini, suhu Anda tetap sama saat kondisi fisik Anda berubah.

Dalam Sistem Internasional (SI), panas laten diukur dalam J/Kg (Joule per kilogram), namun dapat diukur dalam cal/g (kalori per gram). Itu dihitung dengan rumus berikut:

Q = m. L

Dimana,

Q: jumlah panas (kapur atau J)
saya: massa (g atau kg)
L: kalor laten (kal/g atau J/Kg)

Catatan: Tidak seperti panas spesifik, laten tidak bergantung pada suhu. Hal ini karena ketika terjadi perubahan keadaan, suhu tidak berubah. Misalnya, es batu yang mencair, suhu air dalam keadaan padat dan cair adalah sama.

Panas sensitif: sesuai dengan variasi suhu benda, misalnya, ketika kita memanaskan batang logam. Dalam percobaan ini, suhu logam meningkat, tetapi keadaan fisiknya (padat) tidak berubah.

Itu dihitung dengan rumus berikut:

Q = m.. Δθ

Q: jumlah panas sensibel (kapur atau J)
saya: massa tubuh (g atau kg)
ç: kalor jenis zat (kal/g°C atau J/Kg°C)
Δθ: variasi suhu (°C atau K)

Latihan Ujian Masuk dengan Umpan Balik

pertanyaan 1

(Mackenzie) Pada suatu pagi dengan langit biru, seorang perenang di pantai mengamati bahwa pasirnya sangat panas dan air lautnya sangat dingin. Pada malam hari, perenang yang sama ini mengamati pasir pantai yang lembut dan air laut yang hangat. Fenomena yang diamati adalah karena fakta bahwa:

a) massa jenis air laut lebih kecil daripada massa jenis pasir.
b) kalor jenis pasir lebih kecil dari kalor jenis air.
c) koefisien muai panas air lebih besar dari pada koefisien muai panas pasir.
d) panas yang terkandung dalam pasir, pada malam hari, menyebar ke air laut.
e) pengadukan air laut memperlambat pendinginannya.

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: b) kalor jenis pasir lebih kecil dari kalor jenis air.

Nilai kalor jenis tergantung pada zat yang menyusun tubuh. Dalam hal ini, air memiliki kalor jenis yang lebih tinggi daripada pasir dan oleh karena itu, jumlah kalor yang lebih besar diperlukan untuk memvariasikan suhu 1 gram air daripada untuk 1 gram pasir.

pertanyaan 2

(UFPR) Untuk memanaskan 500 g zat tertentu dari 20°C ke 70°C, diperlukan 4000 kalori. Kapasitas termal dan panas spesifik masing-masing adalah:

a) 8 kal/°C dan 0,08 kal/g.°C
b) 80 kal/°C dan 0,16 kal/g. °C
c) 90 kal/°C dan 0,09 kal/g. °C
d) 95 kal/°C dan 0,15 kal/g. °C
e) 120 kal/ºC dan 0,12 kal/g. °C

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: b) 80 kal/ºC dan 0,16 kal/g. °C

Kapasitas termal dihitung menggunakan rumus C = Q/Δθ dan dihubungkan dengan panas spesifik secara matematis dengan C = m.c

Mengganti data pernyataan dalam rumus, kami memiliki:

lurus C spasi sama dengan spasi pembilang lurus Q di atas penyebut pertambahan lurus ujung theta dari pecahan ruang sama dengan pembilang 4000 spasi di atas penyebut 70 spasi dikurangi spasi 20 end pecahan sama dengan ruang pembilang 4000 kal ruang di atas penyebut 50 ruang lurus C ujung pecahan sama dengan 80 ruang kal dibagi lurus C lurus C ruang sama dengan ruang lurus m ruang. ruang lurus c spasi ganda panah ke kanan lurus c spasi sama dengan spasi lurus C di atas lurus m sama dengan pembilang 80 spasi kal dibagi lurus C di atas penyebut 500 spasi lurus g ujung pecahan sama dengan 0 koma 16 ruang kal dibagi lurus g spasi lurus C

pertanyaan 3

(UFU) 240 g air (panas jenis sama dengan 1 kal/g°C) dipanaskan dengan menyerap daya 200 W dalam bentuk panas. Mengingat 1 kal = 4 J, selang waktu yang diperlukan untuk jumlah air ini untuk mengubah suhunya sebesar 50 °C adalah?

a) 1 menit
b) 3 menit
c) 2 menit
d) 4 menit

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: d) 4 menit

Langkah 1: hitung jumlah panas