Close Klik 2x

Pengertian Kalorimetri

Advertisement

Pengertian Kalorimetri – Pada pelajaran ini, kita menggunakan pengukuran perubahan energi menggunakan data eksperimen kalorimetri.

Kalorimetri adalah ilmu pengetahuan yang menjelaskan mengenai perubahan energi sebuah sistem dengan menghitung perubahan temperatur di sekelilingnya. Eksperimen kalorimetri sering digunakan untuk menentukan entalpi sebuah reaksi, fusi panas reaksi kimia, atau untuk menghitung kapasitas panas sebuah elemen yang tidak diketahui. Beberapa eksperimen dilakukan pada sebuah kalorimeter (atas).

Kalorimeter adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk menghitung penghantaran panas selama reaksi. Perangkat ini mempunyai dinding-dinding yang terisolasi. Dengan menghitung perubahan temperatur di dalam kalorimeter, Anda dapat menghitung energi yang dilepaskan selama reaksi. Misalnya, Anda memiliki beberapa liter bensin. Anda ingin membakarnya dan melihat seberapa banyak energi yang dilepaskan per liternya. Anda dapat menggunakan sebuah kalorimeter untuk melihat berapa banyak panas yang dilepaskan selama pembakaran. Dengan menggunakan informasi ini Anda dapat menghitung kepadatan energi. 

Kepadatan energi adalah sebuah pengukuran energi yang terdapat dalam per volume unit atau massa bahan bakar. Biasanya, dalam mata pelajaran kimia digunakan sebuah cangkir styrofoam sebagai kalorimeter. Karena cangkir styrofoam adalah isolator, ia dapat menahan panas dengan baik. Di dalam cangkir terdapat volume air yang mengalami perubahan temperatur selama reaksi. Sebuah kalorimeter harus dioperasikan pada tekanan konstan atau volume konstan. Untuk mengetahui perubahan energi selama reaksi, Anda harus mengetahui kapasitas panas kalorimeter. 

Kapasitas panas sebuah obyek (diwakili oleh huruf kapital;C) adalah sejumlah energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan temperatur keseluruhan obyek dari 1 Kelvin. Kapasitas panas spesifik, atau sering disebut panas spesifik,dilambangkan dengan huruf c kecil, di sisi lain adalah sejumlah energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan temperatur sebuah massa unit tertentu dari sebuah substansi dari 1 K.

Misalnya, panas spesifik air panas adalah 4.18 J/(g)(K) [Joule per gram Kelvin]. Untuk mencari ka[asitas panas sebuah kalorimeter, para ilmuwan menempatkan panas padanya dan mengukur bagaimana kenaikan temperaturnya. Membagi jumlah energi dengan perubahan temperatur total akan menghasilkan kapasitas panas, atau C.

Faktor yang mempengaruhi kapasitas panas spesifik atau obyek adalah:

·jumlah substansi yang terdapat di dalamnya

·junlah partikel bebas dalam substansi

·perubahan temperatur, tekanan atau volume

·adanya hidrogen yang mengandung molekul berlawanan

C =total heat input (in Joules)total temperature change (in Kelvin)

Contoh, jika Anda menambahkan panas 40 joule ke sebuah kalorimeter, dan temperatur meningkat dari 273 K ke 283 K, kapasitas panas C = 40 Joules/10 K = 4 J/K

C=40Joules283K273K=4Joules/Kelvin

Perubahan dalam entalpi diberikan oleh formula berikut:

(Perhatian, dalam persamaan ini massa tidak disebutkan karena C sudah meliputi keseluruhan obyek. Misalnya, saat Anda mengetahui kapasitas panas sebuah kalorimeter, Anda juga mengetahui jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan KESELURUHAN kalorimeter per satu Kelvin.)

Q=CΔT

ketika C digunakan untuk mengukur kapasitas panas,

ΔT melambangkan perubahan dalam temperatur

Q adalah energi dalam satuan Joule.

Formula berikut digunakan untuk mengukur pertukaran panas untuk substansi yang mempunyai massa atau panas spesifik. Huruf c kecil digunakan untuk mengukur panas spesifik.

Q =mcΔT

Contoh:

Seorang siswa memiliki kapasitas panas 1000 Joule/Kelvin. Ia menggunakannya untuk membakar 10 L  bahan bakar yang tak diketahui. Temperatur kalorimeter berubah dari 273 K menjadi 293 K. Hitunglah panas yang dilepaskan dalam pembakaran ini.

Penyelesaian:

Q=CΔTΔT=T2 T1=293K 273K=20KQ=1000J/K20K=20kJ

Untuk menghitung kepadatan energi bahan bakar bagilah jumlah panas yang dilepaskan dengan jumlah total bahan bakar yang digunakan. Pada contoh sebelumnya jika kita gunakan 10 L bahan bakar dan Q adalah 20kJ, maka kepadatan energi adalah 2kJ/L.

Itulah artikel Kalorimetri, Semoga bisa bermanfaat bagi Anda, baca juga artikel terkait lainnya.

Pengertian Kalorimetri | lookadmin | 4.5