konsepsi kalor

16
Contents BAB I PENDAHULUAN..........................................2 1.1 Latar Belakang......................................2 1.2 Rumusan Masalah.....................................2 1.3 Tujuan..............................................2 BAB II PEMBAHASAN..........................................3 2.1 Definisi Kalor.......................................3 2.2. Sumber Kalor dari Alam..............................4 2.2.1 Matahari.........................................4 2.2.2 Panas Bumi.......................................6 2.2.3 Benda yang Mudah Terbakar........................2 2.3. Sumber Kalor Buatan.................................2 2.3.1 Reaksi Kimia.....................................3 2.3.2 Bahan Bakar......................................3 BAB III PENUTUP............................................6 3.1 Kesimpulan..........................................6 DAFTAR PUSTAKA.............................................7 Anonim.2009.http://miftahelectric.blogspot.com/2009/11/ pembangkit-listrik-tenaga-air-plta.html diakses pada 30 November 2012,16:06 WIB..................................7 1

Upload: hendra-leosu

Post on 24-Sep-2015

223 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

KONSEPSI KALOR

TRANSCRIPT

ContentsBAB I PENDAHULUAN21.1Latar Belakang21.2Rumusan Masalah21.3Tujuan2BAB II PEMBAHASAN32.1 Definisi Kalor32.2.Sumber Kalor dari Alam42.2.1Matahari42.2.2Panas Bumi62.2.3Benda yang Mudah Terbakar22.3.Sumber Kalor Buatan22.3.1Reaksi Kimia32.3.2Bahan Bakar3BAB III PENUTUP63.1Kesimpulan6DAFTAR PUSTAKA7Anonim.2009.http://miftahelectric.blogspot.com/2009/11/pembangkit-listrik-tenaga-air-plta.html diakses pada 30 November 2012,16:06 WIB7

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangKalor atau yang sering kita sebut panas adalah hal yang sering kita jumpai pada kehidupan sehari-hari. Dimana,sesungguhnya kalor itu baik kita sadari maupun tidak, ikut memberikan manfaat ataupun peranannya bagi kita khususnya di Industri. Namun,sebagian besar masyarakat belum mengetahui apa yang dinamakan kalor dan kegunaan ataupun peranan pentingnya bagi kehidupan kita. Maka dari itu,penyusun akan menjelaskan apa pengertian kalor atau panas itu,dan manfaatnya bagi kita.

1.2 Rumusan Masalah1. Apa definisi kalor itu?2. Apa saja kegunaan atau manfaat kalor?3. Bagaimana cara pemanfaatan kalor?

1.3 Tujuan1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah fisika teknik2. Mengetahui definisi kalor3. Mengerti kegunaan kalor bagi kehidupan kita4. Paham cara mendayagunakan kalor untuk kebutuhan yang bermanfaat.

BAB II PEMBAHASAN2.1 Definisi KalorKalor adalah salah satu bentuk energi. Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Kalor dapat ditimbulkan dari energi gerak (Energi Mekanik), energi listrik, energi kimia dan sebagainya. Kalor dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain. Untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Pada umumnya, setiap benda yang menerima kalor (panas) maka suhunya akan naik. Sebaliknya benda yang melepaskan panas (kalor) suhunya turun.Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor,yakni:1. massa zat (m) 2. kalor jenis (C) 3. perubahan suhu (t ) Selain kalor, terdapat istilah kalor jenis,kalor laten,kapasitas kalor yang akan dibahas disini. Kalor jenis sering disebut kapasitas kalor jenis, dengan simbol c. kalor jenis diartikan dengan banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kilogram zat sebesar 1 kelvin, dan dirumuskan : C = Q / m . t KeteranganQ = kalor yang diperlukan (J)m = massa benda (kg)t = perubahan suhu (K)C = Kalor Jenis (J/Kg) Dan kapasitas kalor (C) yakni banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu seluruh benda sebesar satu derajat. Dengan demikian, benda yang mempunyai massa m dan kalor jenis c mempunyai kapasitas kalor sebesar : C = mc.Kalor laten merupakan kalor terpendam, kalor tersembunyi. Kalor yang tersimpan dalam suatu zat untuk mengubah wujudnya dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Kalor laten diberi simbol L, dan dirumuskan : L = Q / mKeterangan : Q = Kalor (J) M = massa benda (kg)L = kalor laten (J/Kg)Nama atau sebutan kalor laten disesuaikan dengan jenis perubahan wujud yang dialami benda, misalnya sebagai berikut : 1. Pada saat benda mencair atau melebur disebut kalor lebur. Besarnya kalor sama dengan kalor beku (pada saat benda membeku)2. Pada saat benda menguap disebut kalor uap, dalam hal ini besarnya kalor uap sama dengan kalor embun (pada saat benda mengembun)3. Pada saat benda menyublim disebut kalor sublimasi

2.2.Sumber Kalor dari Alam2.2.1 MatahariMatahari adalah bola raksasa yang terbentuk dari gas hidrogen dan helium.[1] Matahari termasuk bintang berwarna putih yang berperan sebagai pusat tata surya. Matahari memiliki banyak manfaat dan peran yang sangat penting bagi kehidupan seperti: Panas Matahari memberikan suhu yang pas untuk kelangsungan hidup organisme di Bumi. Bumi juga menerima energi Matahari dalam jumlah yang pas untuk membuat air tetap berbentuk cair, yang mana merupakan salah satu penyokong kehidupan.Selain itu panas Matahari memungkinkan adanya angin, siklus hujan, cuaca, dan iklim. Cahaya Matahari dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan berklorofil untuk melangsungkan fotosintesis, sehingga tumbuhan dapat tumbuh serta menghasilkan oksigen dan berperan sebagai sumber pangan bagi hewan dan manusia. Mahluk hidup yang sudah mati akan menjadi fosil yang menghasilkan minyak Bumi dan batu bara sebagai sumber energi. Hal ini merupakan peran dari energi Matahari secara tidak langsung Pembangkit listrik tenaga Matahari adalah pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic atau yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell. Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan electron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan. Rata-rata produk modul solar cell yang ada dipasaran menghasilkan tegangan 12 s/d 18 VDC dan ampere antara 0.5 s/d 7 Ampere. Modul juga memiliki kapasitas beraneka ragam mulai kapsitas 10 Watt Peak s/d 200 Watt Peak juga memiliki type cell monocrystal dan polycrystal. Komponen inti dari sistem PLTS ini meliputi peralatan : Modul Solar Cell, Regulator / controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban / Load. Perusahaan kami telah mengembangkan beberapa produk PLTS yang digunakan untuk rumah tangga dengan skala kecil, contoh paket produk kami adalah Penerangan Listrik Rumah (PLR). Dengan paket produk PLR tersebut dapat dimanfaatkan untuk para penduduk di Indonesia untuk solusi akan kebutuhan listrik yang di daerahnya sulit dijangkau listrik PLN atau di daerah pelosok dan produk paket PLR ini dari waktu ke waktu juga dibutuhkan beberapa konsumen perkotaan dan perusahaan dengan maksud mengkombinasikan dengan listrik PLN. Rata-rata produk paket PLR ini digunakan untuk lampu-lampu Gambar.2.1.1 penerangan di rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum dengan skala kecil dan menengah dan hasilnya dari penggunaan tersebut kalau dihitung secara besar diseluruh Indonesia, maka defisit akan listrik PLN akan teratasi karena PLR turut membantu dalam program penghematan listrik. Bayangkan bila tiap rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum di seluruh pulau jawa beberapa peralatan lampu penerangannya diganti / dikombinasi dengan sistem PLTS, maka penghematan dalam listrik PLN akan terwujud secara nyata. Kalo ragu coba dihitung saja, misal 3 lampu 8 Watt (PLS/Cool day light, lumen cahanya sama dengan lampu pijar 40 Watt)untuk tiap rumah menggunakan PLTS maka, (8 Watt x 3 buah) x 20juta/malam(Perkiraan Pemakai PLN) = 480.000.000 Watt/malam. Pergerakan rotasi Bumi menyebabkan ada bagian yang menerima sinar Matahari dan ada yang tidak. Hal inilah yang menciptakan adanya hari siang dan malam di Bumi. Sedangkan pergerak Bumi mengelilingi Matahari menyebabkan terjadinya musim. Matahari menjadi penyatu planet-planet dan benda angkasa lain di sistem tata surya yang bergerak atau berotasi mengelilinya. Keseluruhan sistem dapat berputar di luar angkasa karena ditahan oleh gaya gravitasi Matahari yang sangat besar.

2.2.2 Panas BumiEnergi panas Bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam bumi. Energi panas Bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan Bumi.Adapun energi panas bumi dapat dimanfaatkan menjadi pembangkit listrik,tentunya dengan menggunakan cara-cara tertentu. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas bumi. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generatorsehingga dihasilkan energi listrik. Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin.

2

Skema PLTP

Banyak sistem pembangkitan listrik dari fluida panas bumi yang telah diterapkan di lapangan, diantaranya :Direct Dry SteamSeparated SteamSingle Flash SteamDouble Flash SteamMulti Flash SteamBinary CycleCombined CycleWell Head Generating Unit.Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi cukup menjanjikan. Apalagi kalau diingat bahwa pemanfaatan energi panas bumi sebagai sumber penyedia tenaga listrik adalah termasuk teknologi yang tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan, suatu hal yang dewasa ini sangat diperhatikan dalam setiap pembangunan dan pemanfaatan teknologi, agar alam masih dapat memberikan daya dukungnya bagi kehidupan umat manusia. Bila pemanfaatan energi panas bumi dapat berkembang dengan baik, maka kota-kota di sekitar daerah sumber energi panas bumi yang pada umumnya terletak di daerah pegunungan, kebutuhan tenaga listriknya dapat dipenuhi dari pusat listrik tenaga panas bumi. Apabila masih terdapat sisa daya tenaga listrik dari pemanfaatan energi panas bumi, dapat disalurkan ke daerah lain sehingga ikut mengurangi beban yang harus dibangkitkan oleh pusat listrik tenaga uap, baik yang dibangkitkan oleh batubara maupun oleh tenaga diesel yang keduanya menimbulkan pencemaran udara.

2.2.3 Benda yang Mudah Terbakar

Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras karena mengalami lignifikasi (pengayuan).Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari memasak, membuat perabot (meja, kursi), bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan kertas, dan banyak lagi. Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan rumah tangga dan sebagainya.Disamping itu,ternyata kayu memiliki kalor juga. Karena saangat berperan dalam kehidupan sehari-hari,contohnya pada waktu memasak.Selain kayu,terdapat sumber kalor lainnya yakni daun yang juga merupakan sumber kalor yang sering kita jumpai.

2.3.Sumber Kalor Buatan2.3.1 Reaksi KimiaReaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan. Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para ahli teknik kimia untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya alam mentah di alam, seperti minyak bumi dan bijih-bijih mineral. Merupakan suatu hal yang penting untuk membuat reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang bisa diperoleh dan meminimalkan reagen yang dipakai, energi masuk dan energi keluar. Katalis biasanya digunakan untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya. Beberapa reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi termit dipakai untuk menghasilkan cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan. Meskipun reaksi ini lebih agak sulit dikontrol daripada reakai-reaksi sebelumnya, tapi alat-alat yang dibutuhkan jauh lebih sedikit dan sampai saat ini masih digunakan untuk memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok. 2.3.2 Bahan BakarBahan bakar utama dewasa ini adalah bahan bakar fosil, yaitu gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Bahan bakar fosil itu berasal dari pelapukan sisa organisme, baik tumbuhan atau hewan. Pembentukan bahan bakar fosil ini memerlukan waktu ribuan sampai jutaan tahun.Bahan bakar fosil terutama terdiri atas senyawa hidrokarbon, yaitu senyawa yang hanya terdiri atas karbon dan hidrogen. Gas alam terdiri atas alkana suku rendah terutama metana dan sedikit etana, propana, dan butana. Seluruh senyawa itu merupakan gas yang tidak berbau. Oleh karena itu, kedalam gas alam ditambahkan suatu zat yang berbau tidak sedap, yaitu merkaptan, sehingga dapat diketahui jika ada kebocoran. Gas alam dari beberapa sumber mengandung H2S, suatu kontaminan yang harus disingkirkan sebelum gas digunakan sebagai bahan bakar karena dapat mencemari udara. Beberapa sumur gas juga mengandung helium.Minyak bumi adalah cairan yang mengandung ratusan macam senyawa, terutama alkana, dari metana hingga yang memiliki atom karbon mencapai lima puluhan. Dari minyak bumi diperoleh bahan bakar LPG (Liquified Petroleum gas), bensin, minyak tanah, kerosin, solar dan lain-lain. Pemisahan komponen minyak bumi itu dillakukan dengan destilasi bertingkat. Adapun batu bara adalah bahan bakar padat, yang terutama, terdiri atas hidrokarbon suku tinggi. Batu bara dan minyak bumi juga mengandung senyawa dari oksigen, nitrogen, dan belerang.Bahan bakar fosil, terutama minyak bumi, telah digunakan dengan laju yang jauh lebih cepat dari pada proses pembentukannya. Oleh karena itu, dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi akan segera habis. Untuk menghemat penggunaan minyak bumi dan untuk mempersiapkan bahan bakar pengganti, telah dikembangkan berbagai bahan bakar lain, misalnya gas sintesis (sin-gas) dan hidrogen. Gas sintetis diperoleh dari gasifikasi batubara. Batu bara merupakan bahan bakar fosil yang paling melimpah, yaitu sekitar 90 % dari cadangan bahan bakar fosil. Akan tetapi penggunaan bahan bakar batubara menimbulkan berbagai masalah, misalnya dapat menimbulkan polusi udara yang lebih hebat daripada bahan bakar apapun. Karena bentuknya yang padat terdapat keterbatasan penggunaannya. Oleh karena itu, para ahli berupaya mengubahnya menjadi gas sehingga pernggunaannya lebih luwes dan lebih bersih.Gasifikasi batubara dilakukan dengan mereaksikan batubara panas dengan uap air panas. Hasil proses itu berupa campuran gas CO,H2 dan CH4.Sedangkan bahan sintetis lain yang juga banyak dipertimbangkan adalah hidrogen. Hidrogen cair bersama-sama dengan oksigen cair telah digunakan pada pesawat ulang-alik sebagai bahan bakar roket pendorongnya. Pembakaran hidrogen sama sekali tidak memberi dampak negatif pada lingkungan karena hasil pembakarannya adalah air. Hidrogen dibuat dari air melalui reaksi endoterm berikut:H2O (l) > 2 H2 (g) + O2 (g) H = 572 kJApabila energi yang digunakan untuk menguraikan air tersebut berasal dari bahan bakar fosil, maka hidrogen bukanlah bahan bakar yang konversial. Tetapi saat ini sedang dikembangkan penggunaan energi nuklir atau energi surya. Jika proyek itu berhasil, maka dunia tidak perlu khawatir akan kekurangan energi. Matahari sesungguhnya adalah sumber energi terbesar di bumi, tetapi tekonologi penggunaan energi surya belumlah komersial. Salah satu kemungkinan penggunaan energi surya adalah menggunakan tanaman yang dapat tumbuh cepat. Energinya kemudian diperoleh dengan membakar tumbuhan itu. Dewasa ini, penggunaan energi surya yang cukup komersial adalah untuk pemanas air rumah tangga (solar water heater). Nilai kalor dari berbagai jenis bahan bakar diberikan pada tabel 4 berikut.Tabel 4. Komposisi dan nilai kalor dari berbagai jenis bahan bakar

BAB III PENUTUP3.1KesimpulanKalor adalah salah satu bentuk energi. Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Kalor dapat ditimbulkan dari energi gerak (Energi Mekanik), energi listrik, energi kimia dan sebagainya. Kalor dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain. Untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor,yakni:massa zat (m) ,kalor jenis (C), perubahan suhu (t ). Selain kalor, terdapat kalor jenis,kalor laten,kapasitas kalor.

Ternyata terdapat banyak sumber kalor disekitar kita,baik yang berasal dari alam maupun buatan. Tanpa kita sadari kalor juga memberi banyak peranan penting di dalam kehidupan kita. Selain itu,kita juga dapat memanfaatkannya ataupun mendayagunakannya untuk pembangkit listrik dan untuk kepentingan yang bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKAAnonim.2012.http://id.wikipedia.org/wiki/Matahari Halaman ini diakses pada 16.54WIB,30 November 2012.Anonim.2011.http://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/2118348-pengertian-kalor-laten/#ixzz2Dwj982hp diakses pada 03 Desember 2012,16:15WIBAnonim.2011.http://id.shvoong.com/exactsciences/chemistry/2118344pengertiankalorjenis/#ixzz2DwkYwF6.diakses pada 03 Desember 2011.16:10 WIBAnonim.2012.http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_panas_bumi Halaman ini diakses pada 08:52WIB, 21 Oktober 2012.Anonim.2009.http://miftahelectric.blogspot.com/2009/11/pembangkit-listrik-tenaga-air-plta.html diakses pada 30 November 2012,16:06 WIBAnonim.2012.http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiaHalaman ini diakses pada 12:13WIB, 30 November 2012.Anonim.2012.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/termokimia/kalor-pembakaran/ diakses pada December 3, 2012 5:02 WIB.Top of FormBottom of Form