www.wikidata.id-id.nina.az

Kapasitas kalor atau kapasitas panas biasanya dilambangkan dengan kapital C sering dengan subskripsi adalah besaran teru

Kapasitas kalor

Kapasitas kalor atau kapasitas panas (biasanya dilambangkan dengan kapital C, sering dengan subskripsi) adalah besaran terukur yang menggambarkan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat (benda) sebesar jumlah tertentu (misalnya 10C).

Pengukuran kapasitas panas Sunting

Kapasitas panas yang ada pada sebagian besar sistem tidaklah konstan, namun bergantung pada variasi kondisi dari sistem termodinamika. Kapasitas panas bergantung pada temperatur itu sendiri, dan juga tekanan dan volume dari sistem.

Berbagai cara untuk mengukur kapasitas panas dapat dilakukan, yang secara umum dilakukan pada kondisi tekanan konstan atau volume konstan. Sehingga simbol kapasitas jenisnya disesuaikan, menjadi Cp untuk kapasitas jenis pada tekanan konstan, dan CV untuk kapasitas jenis pada volume konstan. Gas dan cairan umumnya diukur pada volume konstan. Pengukuran pada tekanan konstan akan menghasilkan nilai yang lebih besar karena nilai tekanan konstan juga mencakup energi panas yang digunakan untuk melakukan kerja untuk mengembangkan volume zat ketika temperatur ditingkatkan.

Panas jenis spesifik dari suatu zat merupakan molekul yang tidak pada kondisi konstan melainkan bergantung pada temperaturnya. Temperatur pada lingkungan pengukuran yang dibuat biasanya juga ditentukan. Conth dua cara untuk menuliskan panas jenis dari suatu zat yaitu:

  • Air (cair): cp = 4.1855 [J/(g·K)] (15 °C, 101.325 kPa) atau 1 kalori/gram °C
  • Air (cair): CvH = 74.539 J/(mol·K) (25 °C)

Untuk cairan dan gas, penting untuk mengetahui tekanan yang digunakan dalam menuliskan nilai kapasitas panas. Kebanyakan data yang dipublikasikan dituliskan pada kondisi tekanan standar.

Hubungan termodinamika Sunting

Energi internal dari sebuah sistem tertutup akan berubah dengan menambahkan panas ke sistem atau ketika sistem melakukan kerja.

Untuk kerja sebagai hasil dari perubahan volume sistem:

Jika panas ditambahan pada volume konstan:

Jadilah kapasitas panas pada volume konstan, CV.

Untuk kapasitas panas pada tekanan konstan, CP, yang diturunkan dari persamaan perubahan entalpi:

Perubahan pada entalpi dapat dirumuskan dengan:

Sehingga pada tekanan konstan, didapatkan:

Hubungan antara kapasitas panas Sunting

Artikel utama: Hubungan antara kapasitas panas

Pengukuran kapasitas panas pada volume konstan sering kali sulit dilakukan pada benda berwujud padat dan cair, karena perubahan temperatur dapat membuat volume zat mengalami pemuaian sehingga membutuhkan penampung yang memiliki kekuatan yang sangat tinggi. Lebih mudah menghitung secara tekanan konstan dan lalu menurunkannya menggunakan persamaan termodinamika dasar.

Bisa juga dituliskan dengan:

di mana

Rasio kapasitas panas atau indeks adiabatik adalah rasio dari kapasitas panas pada tekanan konstan terhadap kapasitas panas pada volume konstan, yang dapat disebut juga sebagai faktor ekspansi isentropik.

Gas ideal Sunting

Untuk gas ideal, mengevaluasi persamaan turunan parsial di atas berdasarkan persamaan keadaan di mana R adalah konstanta gas ideal

Substitusikan

Sehingga akan didapatkan persamaan Mayer jika direduksi

Kapasitas panas spesifik (panas jenis) Sunting

Kapasitas panas spesifik (atau panas jenis) adalah kapasitas panas per basis massa

di mana pada ketiadaan transisi fase zat akan didapatkan panas jenis:

di mana

Untuk gas dan bahan lainnya yang berada pada tekanan tinggi, terdapat perbedaan nilai panas jenis pada kondisi yang berbeda. Kapasitas panas dapati didefinisikan dengan measukkan kondisi proses isobarik (tekanan konstan, ) dan proses isokhorik (volume konstan, ). Hubungan panas jenisnya dapat dirumuskan dengan:

Sesuai dengan persamaan sebelumnya:

Lihat pula Sunting

  • Mekanika statistik kuantum
  • Rasio kapasitas panas
  • Mekanika statistik
  • Persamaan termodinamika
  • Persamaan panas
  • Koefisien transfer panas
  • Panas laten
  • Metode Joback
  • Kapasitas panas volumetrik
  • Massa panas
  • Nilai-R (insulasi)

Catatan kaki Sunting

Referensi Sunting

  1. Yunus A. Cengel and Michael A. Boles,Thermodynamics: An Engineering Approach 7th Edition, , McGraw-Hill, 2010,ISBN 0-07-352932-X

Pranala luar Sunting

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Heat capacity.
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Kapasitas kalor atau kapasitas panas biasanya dilambangkan dengan kapital C sering dengan subskripsi adalah besaran terukur yang menggambarkan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat benda sebesar jumlah tertentu misalnya 10C Daftar isi 1 Pengukuran kapasitas panas 1 1 Hubungan termodinamika 1 2 Hubungan antara kapasitas panas 1 2 1 Gas ideal 1 3 Kapasitas panas spesifik panas jenis 2 Lihat pula 3 Catatan kaki 4 Referensi 5 Pranala luarPengukuran kapasitas panas SuntingKapasitas panas yang ada pada sebagian besar sistem tidaklah konstan namun bergantung pada variasi kondisi dari sistem termodinamika Kapasitas panas bergantung pada temperatur itu sendiri dan juga tekanan dan volume dari sistem Berbagai cara untuk mengukur kapasitas panas dapat dilakukan yang secara umum dilakukan pada kondisi tekanan konstan atau volume konstan Sehingga simbol kapasitas jenisnya disesuaikan menjadi Cp untuk kapasitas jenis pada tekanan konstan dan CV untuk kapasitas jenis pada volume konstan Gas dan cairan umumnya diukur pada volume konstan Pengukuran pada tekanan konstan akan menghasilkan nilai yang lebih besar karena nilai tekanan konstan juga mencakup energi panas yang digunakan untuk melakukan kerja untuk mengembangkan volume zat ketika temperatur ditingkatkan Panas jenis spesifik dari suatu zat merupakan molekul yang tidak pada kondisi konstan melainkan bergantung pada temperaturnya Temperatur pada lingkungan pengukuran yang dibuat biasanya juga ditentukan Conth dua cara untuk menuliskan panas jenis dari suatu zat yaitu Air cair cp 4 1855 J g K 15 C 101 325 kPa atau 1 kalori gram C Air cair CvH 74 539 J mol K 25 C Untuk cairan dan gas penting untuk mengetahui tekanan yang digunakan dalam menuliskan nilai kapasitas panas Kebanyakan data yang dipublikasikan dituliskan pada kondisi tekanan standar Hubungan termodinamika Sunting Energi internal dari sebuah sistem tertutup akan berubah dengan menambahkan panas ke sistem atau ketika sistem melakukan kerja d U d Q d W displaystyle mathrm d U delta Q delta W nbsp Untuk kerja sebagai hasil dari perubahan volume sistem d U d Q P d V displaystyle mathrm d U delta Q P mathrm d V nbsp Jika panas ditambahan pada volume konstan U T V Q T V C V displaystyle left frac partial U partial T right V left frac partial Q partial T right V C V nbsp Jadilah kapasitas panas pada volume konstan CV Untuk kapasitas panas pada tekanan konstan CP yang diturunkan dari persamaan perubahan entalpi H U P V displaystyle H U PV nbsp Perubahan pada entalpi dapat dirumuskan dengan d H d Q V d P displaystyle mathrm d H delta Q V mathrm d P nbsp Sehingga pada tekanan konstan didapatkan H T P Q T P C P displaystyle left frac partial H partial T right P left frac partial Q partial T right P C P nbsp Hubungan antara kapasitas panas Sunting Artikel utama Hubungan antara kapasitas panas Pengukuran kapasitas panas pada volume konstan sering kali sulit dilakukan pada benda berwujud padat dan cair karena perubahan temperatur dapat membuat volume zat mengalami pemuaian sehingga membutuhkan penampung yang memiliki kekuatan yang sangat tinggi Lebih mudah menghitung secara tekanan konstan dan lalu menurunkannya menggunakan persamaan termodinamika dasar C p C V T p T V N V T p N displaystyle C p C V T left frac partial p partial T right V N left frac partial V partial T right p N nbsp Bisa juga dituliskan dengan C p C V V T a 2 b T displaystyle C p C V VT frac alpha 2 beta T nbsp di mana a displaystyle alpha nbsp adalah koefisien pemuaian b T displaystyle beta T nbsp adalah kompresibilitas isotermalRasio kapasitas panas atau indeks adiabatik adalah rasio dari kapasitas panas pada tekanan konstan terhadap kapasitas panas pada volume konstan yang dapat disebut juga sebagai faktor ekspansi isentropik Gas ideal Sunting Untuk gas ideal mengevaluasi persamaan turunan parsial di atas berdasarkan persamaan keadaan di mana R adalah konstanta gas ideal 1 p V R T displaystyle pV RT nbsp C p C V T p T V V T p displaystyle C p C V T left frac partial p partial T right V left frac partial V partial T right p nbsp C p C V T p V T V T p 2 displaystyle C p C V T left frac partial p partial V right T left frac partial V partial T right p 2 nbsp p R T V displaystyle p frac RT V nbsp p V T R T V 2 displaystyle left frac partial p partial V right T frac RT V 2 nbsp p V displaystyle frac p V nbsp V R T p displaystyle V frac RT p nbsp V T p 2 R 2 p 2 displaystyle left frac partial V partial T right p 2 frac R 2 p 2 nbsp Substitusikan T p V T V T p 2 displaystyle T left frac partial p partial V right T left frac partial V partial T right p 2 nbsp T p V R 2 p 2 R displaystyle T left frac p V right left frac R 2 p 2 right R nbsp Sehingga akan didapatkan persamaan Mayer jika direduksi C p C V R displaystyle C p C V R nbsp Kapasitas panas spesifik panas jenis Sunting Kapasitas panas spesifik atau panas jenis adalah kapasitas panas per basis massa c C m displaystyle c partial C over partial m nbsp di mana pada ketiadaan transisi fase zat akan didapatkan panas jenis c E m C m C r V displaystyle c E m C over m C over rho V nbsp di mana C displaystyle C nbsp adalah kapasitas panas m displaystyle m nbsp adalah massa zat V displaystyle V nbsp volume zat r m V displaystyle rho frac m V nbsp massa jenis zatUntuk gas dan bahan lainnya yang berada pada tekanan tinggi terdapat perbedaan nilai panas jenis pada kondisi yang berbeda Kapasitas panas dapati didefinisikan dengan measukkan kondisi proses isobarik tekanan konstan d p 0 displaystyle dp 0 nbsp dan proses isokhorik volume konstan d V 0 displaystyle dV 0 nbsp Hubungan panas jenisnya dapat dirumuskan dengan c p C m p displaystyle c p left frac partial C partial m right p nbsp c V C m V displaystyle c V left frac partial C partial m right V nbsp Sesuai dengan persamaan sebelumnya c p c V a 2 T r b T displaystyle c p c V frac alpha 2 T rho beta T nbsp Lihat pula SuntingMekanika statistik kuantum Rasio kapasitas panas Mekanika statistik Persamaan termodinamika Persamaan panas Koefisien transfer panas Panas laten Metode Joback Kapasitas panas volumetrik Massa panas Nilai R insulasi Catatan kaki SuntingReferensi Sunting Yunus A Cengel and Michael A Boles Thermodynamics An Engineering Approach 7th Edition McGraw Hill 2010 ISBN 0 07 352932 XPranala luar Sunting nbsp Wikimedia Commons memiliki media mengenai Heat capacity Air Specific Heat Capacity Calculator Diarsipkan 2012 04 26 di Wayback Machine Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Kapasitas kalor amp oldid 23702697