Kalor & Suhu (Penyegaran IPA SMP)
Setelah ini kamu bisa membedakan suhu dan kalor, menghitung kalor dengan , dan menjelaskan tiga cara perpindahan kalor.
Satu gelas air dan satu cerek air sama-sama bersuhu 80 derajat Celsius, tetapi cerek bisa melepaskan kalor jauh lebih banyak saat dipakai membuat teh. Suhu ternyata tidak sama dengan kalor. Lalu apa bedanya, dan bagaimana kalor berpindah dari ujung panas ke ujung dingin sebuah batang? Coba lihat sendiri di bawah.
Suhu vs kalor
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda, diukur dengan termometer. Kalor adalah energi panas yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah saat keduanya bersentuhan.
Suhu diukur dalam derajat Celsius (°C), Fahrenheit (°F), atau Kelvin (K), sedangkan kalor diukur dalam joule (J) atau kalori (kal). Suhu menjawab pertanyaan “seberapa panas?”, sedangkan kalor menjawab “berapa banyak energi panas yang berpindah?”. Itulah sebabnya cerek dan gelas bisa bersuhu sama tetapi kalor yang dibawa berbeda jauh karena massanya berbeda.
Memahami perbedaan ini penting karena banyak siswa menyamakan keduanya. Padahal, kalor bergantung tidak hanya pada suhu, tetapi juga pada massa dan jenis zat (kalor jenis).
Menghitung kalor: Q = mc Δt
Arti tiap simbol: = kalor (joule), = massa (gram), = kalor jenis (J/g°C), = perubahan suhu (°C).
Kalor jenis berbeda untuk tiap zat: air bernilai sekitar 4,2 J/g°C, sedangkan aluminium sekitar 0,9 J/g°C. Artinya, untuk menaikkan suhu air dan aluminium yang sama massanya sebesar 1 °C, air butuh kalor lebih besar. Inilah yang membuat air sering dipakai sebagai pendingin: ia bisa menyerap banyak kalor tanpa suhunya naik terlalu jauh.
Rumus ini bekerja selama tidak ada perubahan wujud. Bila zat berubah wujud (mencair, menguap), ada kalor jenis lain yang berlaku, tetapi itu akan kamu pelajari lebih lanjut di kelas 10.
Latihan hitung kalor
Berlatih hitung cepat dengan soal berseed.
Tiga cara perpindahan kalor
Kalor dapat berpindah lewat tiga cara. Konduksi terjadi pada zat padat: kalor menjalar sepanjang batang tanpa partikel berpindah tempat, hanya energinya yang berpindah. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas: bagian panas naik karena massanya lebih ringan, digantikan bagian dingin, terbentuk arus konveksi. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa medium, seperti panas matahari sampai ke bumi lewat ruang hampa.
| Cara | Medium | Contoh |
|---|---|---|
| Konduksi | Padat | Sendok logam panas di panci |
| Konveksi | Cair / gas | Air mendidih, angin darat-laut |
| Radiasi | Tanpa medium | Panas matahari, api unggun |
Saat sebuah batang dipanaskan di satu ujung, suhu di sepanjang batang berubah secara bertahap karena konduksi. Lihat kurva di bawah: ujung yang dipanaskan bersuhu tertinggi, lalu menurun ke arah ujung yang dingin.
Bayangkan konduksi seperti berbaris passing air: orang tidak pindah tempat, tetapi ember air berpindah dari tangan ke tangan. Konveksi seperti arus sungai: airnya sendiri yang mengalir membawa panas. Radiasi seperti senter: cahaya dan panas terbang tanpa perantara.
Soal pembeda suhu-kalor, perhitungan Q = mc Δt, dan tiga cara perpindahan kalor lazim muncul di asesmen IPA. Kerangka acuan: kerangka asesmen Pusmendik (Peraturan Ka. BSKAP 045/H/AN/2025). Kunci: hafalkan satuan tiap besaran dan contoh khas tiap cara perpindahan.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Sebanyak 200 gram air (kalor jenis 4,2 J/g°C) dipanaskan dari 25 °C menjadi 75 °C. Hitung kalor yang dibutuhkan.
Δt = 75 − 25 = 50 °C.
Q = m × c × Δt = 200 × 4,2 × 50 = 42.000 joule. Jadi kalor yang dibutuhkan adalah 42.000 J.
Jebakan: menyamakan suhu dengan kalor. Yang benar: suhu adalah derajat panas, sedangkan kalor adalah energi panas yang berpindah. Dua benda bersuhu sama bisa membawa kalor berbeda bila massanya berbeda.
Jebakan: menyatakan radiasi butuh medium. Yang benar: radiasi dapat berpindah tanpa medium, seperti panas matahari yang sampai ke bumi melintasi ruang hampa.
- Suhu = derajat panas (°C); kalor = energi panas yang berpindah (joule).
- Kalor dihitung Q = mc Δt (massa × kalor jenis × perubahan suhu).
- Tiga cara perpindahan: konduksi (padat), konveksi (cair/gas), radiasi (tanpa medium).
- Air punya kalor jenis besar sehingga sering dipakai sebagai pendingin.