Google Play badge

kapasitas panas


Panas adalah energi internal molekul yang membentuk tubuh. Itu mengalir dari tubuh yang panas ke tubuh yang dingin ketika mereka tetap berhubungan. Pengukuran besaran kalor disebut kalorimetri . Dari pengalaman kita sehari-hari, kita menemukan bahwa benda yang berbeda membutuhkan jumlah energi panas yang berbeda untuk kenaikan suhu yang sama. Properti tubuh ini dinyatakan dalam kapasitas termal atau panasnya. Kapasitas kalor benda adalah jumlah energi kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar 1°C atau 1 K, dan dilambangkan dengan simbol C'. Misalnya, jika kapasitas kalor suatu benda adalah 60 JK -1 , ini berarti bahwa diperlukan energi kalor sebesar 60 J untuk menaikkan suhu benda tersebut sebesar 1K atau 1°C.

Kapasitas Panas C' = Jumlah energi panas yang diberikan/peningkatan suhu

Jika pada pemberian sejumlah Q panas ke suatu benda, suhunya naik melalui ∆t maka C' = Q∆t

Satuan kapasitas panas
Satuan SI untuk kapasitas panas adalah joule per kelvin atau joule per derajat C. Satuan umum lainnya untuk kapasitas panas adalah kal °C -1 dan kkal °C -1 .
1 kkal °C -1 = 1000 kal °C -1

1 kal K -1 = 4,2 J K -1


KAPASITAS PANAS SPESIFIK

Kapasitas panas tubuh bila dinyatakan dalam satuan massa disebut kapasitas panas spesifik dari zat tubuh itu. Dilambangkan dengan simbol c. Kapasitas panas spesifik adalah sifat karakteristik zat dan berbeda untuk benda yang berbeda. Kapasitas panas spesifik suatu zat didefinisikan sebagai kapasitas panas per satuan massa tubuh zat itu.

Kapasitas panas spesifik c = Kapasitas panas benda C' / Massa benda m

sebagai C' = Q∆t

Oleh karena itu, \(c = \frac{Q}{m \times \Delta t}\) atau \(Q = c \times m \times \Delta t\)

Kapasitas panas spesifik suatu zat adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satuan massa zat tersebut hingga 1 °C atau 1 K.

Jumlah energi panas yang diserap untuk meningkatkan suhu tubuh tergantung pada tiga faktor:

Satuan kapasitas panas spesifik

Satuan SI untuk kapasitas panas spesifik adalah joule per kilogram per kelvin (J kg -1 K -1 ) atau joule per kilogram per derajat celsius (J kg -1 °C -1 ).
Satuan lain dari kapasitas panas spesifik adalah kal g -1 °C -1 dan kkal kg -1 °C -1 .

1 kal g -1 °C -1 = 4,2 × 10 3 J kg -1 K -1

Misalnya, jika kapasitas panas spesifik besi adalah 0,48 J∕g °C, ini berarti bahwa energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g besi sebesar 1°C adalah 0,48 J.

PERBEDAAN ANTARA KAPASITAS PANAS DAN KAPASITAS PANAS SPESIFIK
Kapasitas Panas Kapasitas panas spesifik
Ini adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu seluruh tubuh sebesar 1°C. Ini adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa tubuh sebesar 1°C.
Itu tergantung pada substansi dan massa tubuh; semakin banyak massa semakin besar kapasitas panasnya. Itu tidak bergantung pada massa tubuh; itu adalah sifat karakteristik dari substansi tubuh.
Satuannya JK -1 Satuannya J Kg-1K -1

KAPASITAS PANAS SPESIFIK BEBERAPA BAHAN UMUM

Kapasitas panas spesifik berbeda untuk zat yang berbeda. Biasanya konduktor yang baik memiliki kapasitas panas spesifik yang rendah sedangkan konduktor yang buruk memiliki kapasitas panas spesifik yang tinggi. Jika kita memanaskan massa yang sama dari dua zat berbeda pada pembakar yang sama untuk memberikan suplai panas dalam jumlah yang sama, kita akan melihat bahwa setelah interval waktu yang sama, kenaikan suhu untuk dua zat berbeda berbeda. Ini karena kapasitas panas spesifiknya yang berbeda. Zat dengan kapasitas kalor jenis rendah menunjukkan kenaikan suhu yang cepat dan tinggi sehingga merupakan penghantar panas yang lebih baik daripada zat dengan kapasitas kalor jenis tinggi yang menunjukkan kenaikan suhu yang lambat dan kecil.
Air memiliki kapasitas panas spesifik yang tinggi (=4200 J Kg -1 K -1 ). Kapasitas panas spesifik berbeda untuk suatu zat dalam fase yang berbeda seperti untuk air, kapasitas panas spesifik adalah 4200 J Kg -1 K -1 , es adalah 2100 J Kg -1 K -1 dan uap adalah 460 J Kg -1 K -1 .

Zat Kapasitas panas spesifik
dalam J Kg -1 K -1 dalam kal g -1 °C -1
Memimpin 130 0,031
Perak 235 0,055
Tembaga 399 0,095
Besi 483 0,115
Aluminium 882 0,21
Minyak tanah 2100 0,50
Es 2100 0,50
Air laut 3900 0,95
Air 4180 1.0

Suhu dan panas spesifik: Grafik di bawah menunjukkan berapa derajat Celcius satu gram bahan tertentu dinaikkan oleh satu kalori panas.


Aplikasi

Pertanyaan 1: Sepotong logam bermassa 50 g pada suhu 30 °C membutuhkan energi panas 2400 J untuk menaikkan suhunya menjadi 330 °C. Hitung kapasitas panas spesifik logam tersebut.
Solusi: Diberikan, m = 50 g, energi panas = 2400 J, kenaikan suhu = 330 − 30 = 300 °C = 300 K.
Kapasitas panas spesifik \(c = \frac{2400}{50 \times 300} = .16 \) J g -1 K -1

Pertanyaan 2: Berapa massa cairan A dengan kapasitas panas spesifik 0,84 J g -1 K -1 pada suhu 40 °C harus dicampur dengan 100 g cairan B dengan kapasitas panas spesifik 2,1 J g -1 K -1 pada 20 °C sehingga suhu akhir campuran menjadi 32 °C?
Solusi: Penurunan suhu cairan A = 40−32 = 8 °C, Kenaikan suhu cairan B = 32 − 20 = 12 °C
Energi panas diberikan oleh m gram cairan A = m × 0,84 × 8 J
Energi panas yang diambil oleh 100 gram cairan B = 100 × 2,1 × 12 J
Dengan asumsi tidak ada kehilangan panas, energi panas yang diberikan oleh A = energi panas yang diambil oleh B
m×0,84× 8 = 100×2,1×12 ⇒ m = 375 gram

Download Primer to continue