Kapasitas Panas dan Panas Spesifik
Sifat-sifat
air yang memberikan definisi asal dari kalori adalah banyaknya
perubahan temperatur yang dialami air waktu mengambil atau melepaskan
sejumlah panas. Istilah umum untuk sifat ini disebut kapasitas panas
yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk mengubah
temperatur suatu benda sebesar 10C.
Kapasitas panas
bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya tergantung dari besar
sampel. Misalnya untuk menaikkan suhu 1 g air sebesar 10C diperlukan 4,18 J (1 kal), tapi untuk menaikkan suhu 100 g air sebesar 10C diperlukan energi 100 kali lebih banyak yaitu 418 J. Sehingga 1 g sampel mempunyai kapasitas panas sebesar 4,18 J/0C sedangkan 100 g sampel 418J/0C.
Sifat
intensif berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor jenis (panas
spesifik) yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk
menaikkan suhu 1 g zat sebesar 10C. Untuk air, panas
spesifiknya adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifik
yang lebih kecil dari air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452
J g-1 0C-1. Berarti lebih sedikit panas diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 10C
daripada air atau juga dapat diartikan bahwa jumlah panas yang akan
menaikkan suhu 1 g besi lebih besar dari pada menaikkan suhu 1 g air.
Besarnya
panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari
laut terhadap cuaca. Pada musim dingin air laut lebih lambat menjadi
dingin dari daratan sehingga udara yang bergerak dari laut ke darat
lebih panas daripada udara dari darat ke laut. Demikian juga dalam musim
panas, air laut lebih lambat menjadi panas daripada daratan.
Rumus :
q = m.c. Δ’t
Keterangan :
q = jumlah kalor (Joule)
m = massa zat (gram)
Δt = perubahan suhu takhir - tawal)
c = kalor jenis
Kalorimetri
Pengukuran perubahan energi dalam reaksi kimia
Perubahan
energi dalam reaksi kimia selalu dapat dibuat sebagai panas, sebab itu
lebih tepat bila istilahnya disebut panas reaksi. Alat yang dipakai
untuk mengukur panas reaksi disebut kalorimeter (sebetulnya kalori
meter, walaupun diketahui sekarang panas lebih sering dinyatakan dalam
joule daripada kalori). Ada beberapa macam bentuk dari alat ini, salah
satu dinamakan Kalorimeter Bomb yang diperlihatkan pada gambar diatas.
Kalorimeter semacam ini biasanya dipakai untuk mempelajari reaksi
eksotermik, yang tak akan berjalan bila tidak dipanaskan, misalnya
reaksi pembakaran dari CH4 dengan O2 atau reaksi antara H2 dan O2.
Alatnya terdiri dari wadah yang terbuat dari baja yang kuat (bombnya)
dimana pereaksi ditempatkan. Bomb tersebut dimasukkan pada bak yang
berisolasi dan diberi pengaduk serta termometer. Suhu mula-mula dari bak
diukur kemudian reaksi dijalankan dengan cara menyalakan pemanas kawat
kecil yang berada di dalam bomb. Panas yang dikeluarkan oleh reaksi
diabsorpsi oleh bomb dan bak menyebabkan temperatur alat naik. Dari
perubahan suhu dan kapasitas panas alat yang telah diukur maka jumlah
panas yang diberikan oleh reaksi dapat dihitung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar