Pernah minum es teh, es susu, es
sirup dll ? Nah, ketika membuat es teh, biasanya kita mencampur air panas atau
air hangat yang ada di dalam gelas dengan es batu. Air panas atau air hangat
memiliki suhu yang lebih tinggi, sedangkan es batu memiliki suhu yang lebih
rendah. Setelah bersenggolan beberapa saat, campuran es batu dan teh panas pun
berubah menjadi es teh (campuran es batu dan teh hangat telah mencapai suhu
yang sama). Proses yang sama terjadi ketika kita mencampur air panas dengan air
dingin. Setelah bersentuhan, air panas dan air dingin berubah menjadi air
hangat (campuran air panas dan air dingin telah mencapai suhu yang sama).
Mengapa setelah bersentuhan benda-benda tersebut bisa mencapai suhu yang sama ?
Apabila benda-benda yang memiliki perbedaan suhu saling bersentuhan, akan ada
perpindahan panas atau sering disebut kalor, dari benda yang bersuhu tinggi
menuju benda yang bersuhu rendah. Kalor adalah salah satu bentuk energi yang
berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih
rendah jika kedua benda bersentuhan. Pengertian kalor berbeda dengan suhu. Suhu
adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda, sedangkan kalor adalah
ukuran banyaknya
Perpindahan kalor terhenti setelah
benda-benda yang bersentuhan mencapai suhu yang sama. Misalnya jika kita
mencampur air panas dengan air dingin, biasanya kalor berpindah dari air panas
menuju air dingin. Ketika kita memasukkan besi panas ke dalam air dingin, kalor
berpindah dari besi yang lebih panas menuju air. Kalor akan berhenti mengalir
setelah besi dan air mencapai suhu yang sama. Ketika dokter atau perawat
menempelkan termometer ke tubuhmu, kalor berpindah dari tubuhmu menuju
termometer. Perpindahan kalor terhenti setelah tubuhmu dan termometer telah
mencapai suhu yang sama. Jika termometer yang digunakan adalah termometer raksa
maka ketika tubuhmu dan termometer mencapai suhu yang sama, permukaan air raksa
berhenti bergerak. Angka yang ditunjukkan permukaan air raksa merupakan suhu
tubuhmu saat itu.
Secara alami, kalor dengan sendirinya
berpindah dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Perpindahan kalor cenderung menyamakan suhu benda yang
saling bersentuhan. Pada abad ke-18, para fisikawan menduga bahwa aliran kalor
merupakan gerakan suatu fluida, suatu jenis fluida yang tidak kelihatan (fluida
adalah zat yang dapat mengalir. Fluida meliputi zat cair dan zat gas. Air (zat
cair) termasuk fluida karena dapat mengalir. Udara juga termasuk fluida karena
dapat mengalir). Fluida tersebut dinamakan caloric. Teori mengenai calorictidak digunakan lagi
karena berdasarkan hasil percobaan, keberadaan caloric ini tidak bisa dibuktikan.
Pada abad ke-19, seorang fisikawan
Inggris bernama James Prescott Joule (1818-1889) mempelajari cara memanaskan
air dalam sebuah wadah menggunakan roda pengaduk. Berdasarkan hasil
percobaannya, Joule membuat perbandingan dengan air yang dipanaskan menggunakan
api. Ketika nyala api dan wadah yang berisi air bersentuhan, kalor berpindah
dari api (suhu tinggi) menuju air (suhu rendah). Setelah membuat perbandingan
antara meningkatnya suhu air karena bersentuhan dengan api dan meningkatnya
suhu air akibat adanya usaha yang dilakukan oleh pengaduk, Joule menyimpulkan bahwa kalor
merupakan energi yang berpindah dari benda bersuhu tinggi menuju benda bersuhu
rendah. Kalor bukan energi
(kalor bukan suatu jenis energi tertentu, seperti energi kinetik, energi
potensial, energi kimia dll). Kaloradalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Jadi
ketika kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu
rendah, sebenarnya energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi menuju
benda yang bersuhu rendah. Perpindahan energi terhenti setelah benda-benda yang
bersentuhan mencapai suhu yang sama atau setimbang termal.
Istilah kalor berasal
dari kata caloric, yang pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli kimia dari Prancis. Oleh para ahli kimia
dan fisika saat itu, kalor dianggap sebagai zat alir yang tidak terlihat oleh
mata. Kalor mempunyai pengaruh terhadap perubahan suhu dan perubahan wujud zat.
Alat untuk mengukur besarnya kalor disebut
kalorimeter.
Satuan
kalor ditetapkan dengan nama kalori (kal). Energi kalor
dapat berubah menjadi energi mekanik atau sebaliknya. Oleh karena itu, terdapat
hubungan antara satuan energi kalor (kalori) dengan satuan energi mekanik
(joule). Hubungan ini ditemukan oleh James
Prescott Joule (1818 - 1889), seorang
ilmuwan berbangsaan Inggris. Hubungan tersebut adalah 1 kilokalori = 4,186 x
10^3 joule. Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan
1 gram air sehingga suhunya naik 1 derajat celsius. Perhitungan James Prescott
Joule sampa sekarang masih berlaku.
0 komentar:
Posting Komentar