Kapasitas Kalor: Pengertian, Satuan, Rumus, Referensi Soal Dan Pembahasan

Air satu panci saat dimasak sampai mendidih memerlukan kalor tertentu. Kalor yang dibutuhkan 1 panci air supaya suhunya naik 1oC disebut kapasitas kalor. Kapasitas kalor bekerjsama banyaknya energi yang diberikan dalam bentuk kalor untuk menaikkan suhu benda sebesar satu derajat.

Pada sistem SI, satuan kapasitas kalor yaitu J/K. Namun, alasannya di Indonesia suhu biasa dinyatakan dalam skala Celsius, maka satuan kapasitas kalor yang digunakan dalam artikel ini yaitu J/oC. Selain itu, satuan kapasitas kalor juga sanggup dinyatakan sebagai kal/oC. Kapasitas kalor sanggup dirumuskan sebagai berikut.

C	=	Q	……….  Pers. (1)
		∆T

Keterangan:

Q = kalor yang diserap/dilepas (J)

C = kapasitas kalor benda (J/oC)

∆T = perubahan suhu benda (oC)

Tentunya kalian sudah mengetahui bahwa kalor jenis suatu zat dirumuskan sebagai berikut.

Q = mc∆T

c	=	Q	……….  Pers. (2)
		m∆T

Jika persamaan kapasitas kalor (persamaan 1) dibandingkan dengan persamaan kalor jenis (persamaan 2), maka akan diperoleh persamaan berikut.

c	=	C
		m

C = mc

……….  Pers. (3)

Keterangan:

C = kapasitas kalor benda (J/oC)

M = massa benda (kg)

c = kalor jenis benda (J/kgoC)

Poin Penting!

Kapasitas kalor yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1oC atau 1 K.

Contoh Soal 1:

Berapakah kalori kalor yang diharapkan untuk memanaskan 2 liter air dari 30oC menjadi 80oC jikalau massa jenis air = 1 gram/cm3 dan kalor jenis air = 1 kal/goC?

Penyelesaian:

Diketahui:

V = 2 liter = 2 × 103 cm3

∆T = 80oC – 30oC = 50oC

ρ = 1 g/cm3

c = 1 kal/goC

Ditanyakan: Q

Jawab:

m = ρ × V = 1 × 2 × 103 = 2 × 103 gram

Q = mc∆T

Q = (2 × 103 g)(1 kal/goC)(50oC)

Q = 105 kalori

Contoh Soal 2:

Berapakah kapasitas kalor dari 5 kg suatu zat yang mempunyai kalor jenis 2 kal/goC?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 5 kg = 5.000 g

c = 2 kal/goC

Ditanyakan: C

Jawab:

C = m × c

C = 5.000 g × 2 kal/goC

C = 10.000 kal/oC

Contoh Soal 3:

Air yang mula-mula bersuhu 10oC dipanaskan sampai bersuhu 35oC. Jika kapasitas kalor air tersebut yaitu 12.558 J/oC, tentukan kalor yang diserap air tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

∆T = 35oC – 10oC = 25oC

C = 12.558 J/oC

Ditanyakan: Q

Jawab:

Dari persamaan (1) kita peroleh:

C	=	Q
		∆T

Q = C × ∆T

Q = 12.558 J/oC × 25oC

Q = 313.950 joule

Contoh Soal 4:

Sepotong besi yang mempunyai massa 3 kg, dipanaskan dari suhu 20oC sampai 120oC. Jika kalor yang diserap besi sebesar 135 kJ, tentukan kapasitas kalor besi dan kalor jenis besi?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 3 kg

∆T = 120oC – 20oC = 100oC

Q = 135 kJ = 135.000 J

Ditanyakan: C dan c

Jawab:

■ Menentukan kapasitas kalor besi:

C	=	Q
		∆T

C	=	135.000 J
		100oC

C = 1.350 J/oC

■ Menentukan kalor jenis besi:

c	=	C
		m

c	=	1.350 J/oC
		3 kg

c = 450 J/kgoC

Contoh Soal 5:

Air yang mempunyai temperatur 25oC dipanaskan dengan energi sebesar 1.000 kalori. Jika kapasitas kalor air 100 kal/oC, tentukan temperatur air sehabis pemanasan tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

T0 = 25oC

Q = 1.000 kalori

C = 100 kal/oC

Ditanyakan: T

Jawab:

C	=	Q
		∆T

∆T	=	Q
		C

∆T	=	1.000 kal
		100 kal/oC

∆T = 10oC

Perubahan temperatur mempunyai arti selisih antara temperatur selesai air sehabis pemanasan terhadap temperatur awal, atau secara matematis dituliskan sebagai berikut.

∆T = T – T0

T = ∆T – T0

T = 10oC – 25oC

T = 35oC

Jadi, temperatur selesai air sehabis pemanasan yaitu 35oC.