Sampai
pada abad ke 19, orang percaya bahwa kalorik adalah suatu zat bahan (material substance) yang terdapat pada setiap benda. Setiap benda yang bersuhu lebih tinggi mempunyai kalorik yang lebih banyak daripada
benda lainnya yang bersuhu lebih rendah.
Bila dua benda mempunyai suhu yang berbeda disentuhkan, benda yang
kalornya lebih banyak akan memberikan kalornya kepada benda yang lebih sedikit
kalornya sehingga kedua benda pada akhirnya akan memiliki suhu yang sama. Akan tetapi, konsep kalor sebagai sebuah zat
yang jumlah seluruhnya tetap konstan tidak mendapat dukungan ekserimen. Namun demikian, kita masih dapat menjelaskan
bahwa ada “sesuatu” yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke
benda yang bersuhu lebih rendah. Sesuatu
ini disebut kalor. Berdasarkan
penelitian yang dilakukan Rumford dan Joule ditemukan bahwa kalor adalah sebuah
energi bukan sebuah zat.
Jumlah
energi yang dipindahkan dari sistem ke lingkungannya akibat perbedaan suhu ini
dapat kita simbolkan dengan
.
Perpindahan kalor masuk yang masuk ke dalam sistem, atau dengan kata
lain menyerap kalor, maka diperi tanda positif.
Sedangkan perpindahan kalor ke luar sistem atau bisa disebut sistem melepas
/ membuang kalor diberi tanda negatif.
Seperti halnya usaha,
kalor adalah sesuatu yang melintasi batas.
Karena suatu sistem tidak menyimpan kalor, kalor bukanlah suatu properti. Jadi diferensialnya adalah tak-eksak dan
dituliskan sebagai
, dimana
adalah perpindahan kalor. Untuk sesuatu proses tertentu, antara keadaan
1 dan keadaan 2 perpindahan kalor dapat dituliskan sebagai
, tapi pada umumnya akan dituliskan
dengan
.
Laju perpindahan kalor dilambangkan dengan
.
Sesuai Konvensi, jika
kalor dipindahkan dari suatu sistem, maka nilainya akan positif. Jika kalor dipindahkan dari suatu sistem,
maka nilainya akan negatif. Hal ini
berlawanan dengan konvensi yang dipilih untuk usaha. Jika suatu sistem melakukan usaha terhadap
lingkungannya maka nilainya adalah positif.
Perpindahan kalor positif menambahkan energi ke suatu sistem, sedangkan
usaha positif mengurangi energi dari suatu sistem. Suatu proses dimana terdapat perpindahan kalor
nol disebut proses adiabatik. Proses
demikian diformulasikan secara eksperimental dengan cara menginsulasi sistem
sehingga sedikit sekali kalr yang berpindah.
Untuk menunjukkan
bagaimana kalor didefinisikan sebagai dalam bentuk usaha, perhatikan gambar berikut
:
0 komentar:
Posting Komentar