Pengertian Panas Spesifik Dalam Termodinamika
Dalam termodinamika, dapat diketahui bahwa peningkatan suhu suatu zat berbanding lurus dengan peningkatan jumlah energi termal yang dimilikinya. Selain itu, pada suhu tertentu, peningkatan konsentrasi suatu zat akan menyebabkan peningkatan total energi termal yang dimiliki oleh material tersebut.
Pada tingkat atomik, panas yang diserap menyebabkan atom-atom dalam benda padat bergetar, seolah-olah mereka terikat satu sama lain melalui pegas. Ketika suhu ditingkatkan, energi getaran meningkat. Pada logam, ini adalah satu-satunya gerakan yang mungkin. Pada cairan atau gas, panas yang diserap menyebabkan atom dalam molekul bergetar, dan molekul tersebut berputar dan berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Karena terdapat lebih banyak kemungkinan "penyimpanan" energi dalam cairan dan gas, kapasitas panas mereka lebih besar daripada logam.
Pada tingkat atomik zat, pemanasan yang diserap menyebabkan terjadinya getaran pada atom dalam zat. Pada saat suhu semakin meningkat, energi dari getaran tersebut akan semakin meningkat. Pada unsur logam, getaran pada atom merupakan satu-satunya gerakan yang mungkin terjadi. Sedangkan pada zat cair atau gas, peningkatan panas menyebabkan getaran atom dalam molekul, serta terjadinya rotasi dan perpindahan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain. Karena terdapat lebih banyak kemungkinan terjadinya respon pada zat cair dan gas, sehingga kapasitas panas "Penyimpanan" pada zat cair dan gas lebih besar dibandingkan logam.
Oleh karena itu diperlukan jumlah energi yang berbeda untuk meningkatkan suhu dari zat yang berbeda sebesar satu derajat untuk massa yang sama. Untuk membandingkan kemampuan penyimpanan energi dari berbagai jenis zat menggunakan panas spesifik untuk menyatakan nilai kapasitas panas dari suatu zat spesifik.
Pengertian dan Definisi Panas Spesifik
Apa itu panas spesifik ? Jadi, Panas spesifik adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 gram zat sebesar 1°C. Atau dengan kata lain Panas spesifik menggambarkan jumlah panas yang harus ditambahkan pada zat untuk meningkatkan suhu zat tersebut. Panas spesifik biasanya diukur menggunakan satuan Joule per gram per derajat Celsius (J/g.°C) atau Joule per gram per derajat Kelvin (J/g.°K).
ketika energi panas diserap oleh suatu zat, maka akan terjadi kenaikan suhu pada zat tersebut. Jika jumlah panas yang sama diberikan kepada massa yang sama dari jenis zat yang berbeda, maka kenaikan suhu untuk setiap jenis zat akan berbeda. Hal ini disebabkan karena setiap zat memiliki kapasitas panas yang berbeda. Jadi, kapasitas panas suatu zat adalah jumlah panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu seluruh zat tersebut sebesar satu derajat. Dalam konteks tersebut, kapasitas panas sebuah zat didefinisikan sebagai jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu seluruh massa zat tersebut sebesar satu derajat.
Rumus Persamaan Panas Spesifik
Pada kapasitas panas spesifik panas yang ditransfer bergantung pada tiga faktor utama yaitu Perubahan suhu, massa, dan fase zat yang dinyatakan dalam formula persamaan berikut :
Q = m.c.∆T
atau
c = Q / m.∆T
Di mana Q adalah besarnya panas yang diserap zat atau perpindahan panas, m adalah massa zat, dan ΔT adalah perubahan suhu. Sedangkan c menyatakan nilai panas spesifik zat yang bergantung pada bahan dan fase zat.
kapasitas panas total (C) adalah panas spesifik zat (c) dikalikan dengan massa zat (m)
C = c.m
Atau Panas spesifik zat merupakan kapasitas panas (C) dibagi dengan massa zat (m).
c = C/m
Dimana :
m = massa (Gram
∆T = Perubahan Suhu [T awal - T akhir] (°C atau °K)
c = Panas spesifik zat (J/g.°C atau J/g.°K)
C = Kapasitas Panas (J/°C atau J/°K)
Panas spesifik pada tekanan konstan (cp) dan Volume konstan (cv)
Secara umum, energi bergantung pada bagaimana proses tersebut dilakukan. Dalam termodinamika, terdapat dua jenis kalor spesifik yaitu kalor spesifik pada volume konstan (cv) dan kalor spesifik pada tekanan konstan (cp).
Secara fisik, kalor spesifik pada volume konstan cv adalah energi yang diperlukan untuk meningkatkan suhu dalam satu satuan massa zat sebesar satu derajat ketika volumenya tetap atau konstan. Sedangkan kalor spesifik pada tekanan konstan cp adalah energi yang diperlukan untuk melakukan hal yang sama ketika tekanannya tetap atau konstan.
Perlu diperhatikan bahwa cv dan cp dinyatakan dalam istilah sifat-sifat lain. Seperti sifat lainnya, kalor spesifik suatu zat bergantung pada keadaan yang secara umum ditentukan oleh dua sifat intensif independen. Dengan kata lain, energi yang diperlukan untuk meningkatkan suhu suatu zat sebesar satu derajat dapat berbeda tergantung pada suhu dan tekanan yang berlangsung selama proses.
Kapasitas Panas Spesifik Beberapa Zat
Setiap zat memiliki kapasitas panas spesifiknya sendiri, yang merupakan nilai numerik yang menggambarkan sifat kimia pada zat tersebut. Berikut merupakan Kapasitas Panas Spesifik beberapa jenis zat.
Referensi :
https://www.britannica.com/
https://chemistrytalk.org/
https://byjus.com/
https://web.mit.edu/
https://phys.libretexts.org/
Post a Comment for "Pengertian Panas Spesifik Dalam Termodinamika"