Kalorimetri

Kapasitas Panas dan Panas Spesifik

Sifat-sifat air yang memberikan definisi asal dari kalori adalah banyaknya perubahan temperatur yang dialami air waktu mengambil atau melepaskan sejumlah panas. Istilah umum untuk sifat ini disebut kapasitas panas yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk mengubah temperatur suatu benda sebesar 1⁰C.

Kapasitas panas bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya tergantung dari besar sampel. Misalnya untuk menaikkan suhu 1 g air sebesar 1⁰C diperlukan 4,18 J (1 kal), tapi untuk menaikkan suhu 100 g air sebesar 1⁰C diperlukan energi 100 kali lebih banyak yaitu 418 J. Sehingga 1 g sampel mempunyai kapasitas panas sebesar 4,18 J/⁰C sedangkan 100 g sampel 418J/⁰C.

Sifat intensif berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor jenis (panas spesifik) yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 1⁰C. Untuk air, panas spesifiknya adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifik yang lebih kecil dari air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452 J g^{-1 0}C^-1. Berarti lebih sedikit panas diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 1⁰C daripada air atau juga dapat diartikan bahwa jumlah panas yang akan menaikkan suhu 1 g besi lebih besar dari pada menaikkan suhu 1 g air.

Besarnya panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari laut terhadap cuaca. Pada musim dingin air laut lebih lambat menjadi dingin dari daratan sehingga udara yang bergerak dari laut ke darat lebih panas daripada udara dari darat ke laut. Demikian juga dalam musim panas, air laut lebih lambat menjadi panas daripada daratan.

Rumus :

q = m.c. Δ’t

Keterangan :

q = jumlah kalor (Joule)

m = massa zat (gram)

Δt = perubahan suhu t_akhir - t_awal)

c = kalor jenis

Kalorimetri

Kalorimetri

Pengukuran perubahan energi dalam reaksi kimia

Perubahan energi dalam reaksi kimia selalu dapat dibuat sebagai panas, sebab itu lebih tepat bila istilahnya disebut panas reaksi. Alat yang dipakai untuk mengukur panas reaksi disebut kalorimeter (sebetulnya kalori meter, walaupun diketahui sekarang panas lebih sering dinyatakan dalam joule daripada kalori). Ada beberapa macam bentuk dari alat ini, salah satu dinamakan Kalorimeter Bomb yang diperlihatkan pada gambar diatas. Kalorimeter semacam ini biasanya dipakai untuk mempelajari reaksi eksotermik, yang tak akan berjalan bila tidak dipanaskan, misalnya reaksi pembakaran dari CH₄ dengan O₂ atau reaksi antara H₂ dan O₂. Alatnya terdiri dari wadah yang terbuat dari baja yang kuat (bombnya) dimana pereaksi ditempatkan. Bomb tersebut dimasukkan pada bak yang berisolasi dan diberi pengaduk serta termometer. Suhu mula-mula dari bak diukur kemudian reaksi dijalankan dengan cara menyalakan pemanas kawat kecil yang berada di dalam bomb. Panas yang dikeluarkan oleh reaksi diabsorpsi oleh bomb dan bak menyebabkan temperatur alat naik. Dari perubahan suhu dan kapasitas panas alat yang telah diukur maka jumlah panas yang diberikan oleh reaksi dapat dihitung.

sumber: chem-is-try.org