Hukum Kekekalan Energi Kalor

Kalor adalah nama lain dai energi panas di sebut pula bahang. Sama seperti halnya energi mekanik maka pada energi kalor juga berlaku hukum kekekalan energi kalor yang dikenal dengan azas Black yang diajukan oleh Joseph Black,  yaitu pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas  oleh zat yang suhunya lebih tinggi  sama dengan banyaknya kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah.

 

Jadi energi kalor(panas) bisa pindah atau mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yang suhunya lebih rendah. Sama halnya dengan energi listrik di mana muatan listrik akan mengalir dari yang potensialnya lebih tinggi menuju ke potensial yang lebih rendah. Atau bisa di identikan dengan air yang akan mengalir dari tempat yang memiliki energi potensial grafitasi tinggi menuju ke tempat yang energi potensianya lebih rendah.

Azas black ini dinyatakan dengan persamaan matematika

Q_lepas = Q_terima

Atau          m₁c₁ΔT₁ = m₂c₂ΔT₂

Keterangan:

m₁, dan m₂  = massa zat pertama dan zat kedua

C₁, dan C₂   = kalor jenis zat 1 dan zat 2

ΔT_{1 dan}  ΔT₂ = selisih suhu zat 1 dan zat 2

Sesuai dengan azas black, maka pertukaran energi kalor pada zat dapat ditentukan dengan mengukur kalor jenis suatu zat menggunakan kalori meter.

Contoh soal

Sepotong logam massa 100 gram themperatur 97⁰C  dicelupkan ke dalam 250 gram air yang berthemperatur 25⁰C sehingga suhu akhir campuran logam dan air  adalah 29,5⁰C, hitung kalor jenis logam tersebut (bila kalor jenis air 4200 J/kg ⁰K)!

Penyelesaian:

Seperti yang sudah diuraikan di atas maka yang melepas kalor adalah logam yang suhunya lebih tinggi dan yang menerima kalor adalah air yang suhunya lebih rendah.

Diketahui :

m_logam = 100 gram= 0,1 kg

 T_logam=97⁰C

m_air=250 gram=0,250 kg

T_air=25⁰C

T_{akhir campuran} = 29,5⁰C

C_air = 4200 J/kg ⁰C

Q_lepas = Q_terima

m_logam.c_logamΔT_logam = m_air.c_air.ΔT_air

0,1kg.c_logam.(97⁰C - 29,5⁰ C) = 0,250kg. 4200 J/kg ⁰C (29,5⁰C - 25⁰C)

0,1kg  c_logam. (67,5⁰C) = 1050 J/⁰C (4,5⁰C)

c_logam. 6,75kg ⁰C = 4725 J

c_logam.=4725 J/6,75 kg ⁰C

c_logam.=700 J/ kg ⁰C

 Jadi berdasarkan hasil perhitungan diatas kalor jenis logam adalah 700 J/ kg ⁰K