Kalor Jenis Benda dan Kapasitas Kalor

Tidak seperti besaran fisika umumnya, kalor adalah besaran yang tidak dapat dilihat. Jumlah kalor yang diserap atau dilepas suatu benda hanya dapat diukur dengan mengamati pengaruhnya terhadap bahan di sekitarnya. Untuk dapat merumuskan jumlah kalor, perhatikan percobaan berikut.

Pada gambar (a), kedua bejana diisi dengan zat cair yang sejenis dan dipanaskan dalam selang waktu yang sama. Ternyata pada bejana yang berisi zat cair lebih sedikit, suhunya lebih tinggi. Jadi, jumlah kalor yang diserap benda berbanding lurus dengan massa benda ( Q ∞ m). Pada gambar (b), kedua benda diisi zat cair yang sejenis dan sama massanya. Ternyata pada selang waktu yang sama, bejana yang dipanasi dengan api lebih besar, memiliki suhu yang lebih tinggi. Jadi, jumlah kalor sebanding dengan kenaikan suhu (Q ∞∆T). Pada gambar (c), bejana A diisi dengan alkohol dan bejana B diisi dengan air. Massa  kedua zat cair di dalam masing-masing bejana sama. Ternyata dalam selang waktu yang sama, suhu termometer pada bejana A lebih tinggi daripada termometer pada bejana B. Kalor jenis alkohol lebih kecil daripada kalor jenis air. Jadi, kalor sebanding dengan kalor jenis (Q  ∞ c)

Berdasarkan kesimpulan di atas, jumlah kalor yang diserap atau dilepas suatu benda dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut. 

Q = m c ∆T

Keterangan:

Q  = jumlah kalor

m  = massa zat

c  = kalor jenis

∆T = kenaikan suhu ⁰C.

Kalor jenis benda adalah banyaknya kalor yang diperlukan tiap 1 gram zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1. Contohnya, kalor jenis air adalah 4200 J/kg⁰C, artinya untuk memanaskan suhu 1 kg air sebesar 1⁰C, diperlukan energy sebasar 4200 J. Untuk zat yang jenisnya sama, berarti juga memiliki kalor jenis

yang sama besar. Perhatikan nilai kalor jenis berbagai benda pada tabel di bawah ini. 

Tabel 1 Kalor jenis beberapa zat

Selain kalor jenis, dikenal pula besaran kapasitas pada konsep kalor.

Kapasitas kalor (C) adalah banyaknya kalor yang diperlukan zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1⁰C. Untuk zat yang sejenis, belum tentu memiliki kapasitas kalor yang sama. Secara matematis, kapasitas kalor dirumuskan sebagai berikut:

Q = m c ∆t

C= m.c

Satuan kapasitas kalor adalah J/K.