Pengertian Kalorimeter : Komponen, Prinsip Kerja dan Jenis Kalorimeter – Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, namun dapat dirubah bentuknya dari satu bentuk ke bentuk lain.
Di alam ini, terdapat berbagai bentuk energi seperti energi listrik, energi kalor, energi bunyi.
Meskipun begitu, energi kalor hanya dapat dirasakan, contohnya saja panas matahari.
Dalam kehidupan sehari-hari, umumnya kita sering melihat alat pemanas yang menggunakan energi listrik, seperti teko pemanas, penanak nasi, kompor listrik, ataupun pemanas ruangan.
Alat ini umumnya memiliki cara kerja yang sama, yaitu merubah energi listrik menjadi energi kalor.
Pengertian Kalorimeter
Kalorimeter merupakan salah satu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia.
Kalor merupakan salah satu energi yang dapat berpindah akibat adanya perbedaan suhu.
Hukum pertama termodinamika menjelaskan bahwa adanya perubahan energi dalam suatu proses termodinamika berhubungan dengan jumlah kerja atau usaha yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan ke dalam sistem.
Pada kalorimeter, terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kalor sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.
Contohnya adalah suatu benda yang memiliki suhu lebih tinggi dari fluida bila dicelupkan ke dalam cairan tersebut, maka benda akan melepaskan kalor yang diserap oleh cairan hingga tercapai keadaan seimbang, dimana suhu benda sama dengan suhu fluida.
Fenomena seperti ini dikenal mengikuti asas black yang menyatakan bahwa jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda sama dengan jumlah kalor yang diserap fluida.
Pengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat, sebab apabila kalor jenis suatu zat telah diketahui, maka kalor akan diserap atau dilepaskan, yang dapat ditentukan dengan mengatur perubahan suhu zat tersebut. Apabila kalor jenis suatu zat diketahui, maka kalor jenis yang lain dapat dihitung berdasarkan hukum kekekalan energi.
Komponen Kalorimeter
Kalorimeter terdiri atas sebuah bejana logam yang kalor jenisnya telah diketahui. Bejana ini umumnya akan ditempatkan di dalam bejana lain yang lebih besar.
Kedua bejana umumnya akan dipisahkan oleh bahan penyekat, misalnya gabus atau wol.
Kegunaan bejana luar ini adalah sebagai jaket pelindung agar pertukaran kalor dengan lingkungan sekitar kalorimeter dapat dikurangi. Kalorimeter juga kerap kali dilengkapi dengan batang pengaduk.
Pada waktu zat dicampurkan di dalam kalorimeter, air di dalam kalorimeter perlu diaduk agar diperoleh suhu merata sebagai akibat pencampuran dua zat dengan suhu berbeda.
Selain itu, batang pengaduk umumnya terbuat dari bahan yang sama dengan bahan bejana kalorimeter.
Zat yang ditentukan kalor jenisnya dipanaskan hingga suhu tertentu. Kemudian, zat dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi air, dimana suhu dan massanya sudah diketahui. Kalorimeter diaduk hingga suhunya tidak berubah lagi.
Prinsip Kerja Kalorimeter
Prinsip kerja dari kalorimeter adalah arus listrik yang dialirkan pada kumparan kawat penghantar yang dicelupkan ke dalam air suling.
Sewaktu arus listrik bergerak dalam kawat penghantar (akibat perbedaan potensial), maka pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energinya.
Hal ini akan mengakibatkan pembawa muatan yang bertumbukan dengan kecepatan konstan sebanding dengan kuatnya medan listrik yang dihasilkan. (Baca Juga : Pengertian Kecepatan)
Tumbukan oleh pembawa muatan seringkali akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi panas atau kalor.
Semakin besar nilai tegangan listrik atau arus listrik yang mengalir dalam suatu bahan, maka tara panas listrik yang dimiliki oleh suatu bahan semakin kecil.
Hal ini dapat terlihat dari pengukuran menggunakan arus kecil akan menghasilkan nilai yang kecil pula.
Namun, hal ini merupakan anggapan yang salah, sebab dalam pengukuran pertama, perubahan suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengan data yang menggunakan arus besar.
Tetapi, jika perubahan suhu sama besarnya, maka arus kecil akan memiliki tara panas listrik yang semakin besar.
Jenis Kalorimeter
Di dalam kehidupan sehari-hari, terdapat berbagai jenis kalorimeter yang sering digunakan yaitu kalorimeter aluminium, elektrik, gas, dan bom.
- Kalorimeter bom
Kalorimeter bom merupakan kalorimeter yang khusus digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi pembakaran.
Kalorimeter seperti ini umumnya terdiri dari sebuah bom (Tempat berlangsungnya reaksi pembakaran yang terbuat dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi) dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah kedap panas.
- Kalorimeter sederhana
Pengukuran kalor reaksi seperti kalor reaksi pembakaran dapat dilakukan dengan menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap yaitu kalorimeter sederhana yang dibuat gelas styrofoam.
Baca Juga :
Kalorimeter ini umumnya dipakai untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam fase larutan (misalnya reaksi netralisasi asam – basa, pelarutan, dan pengendapan).
Pada kalorimeter, kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan larutan, adapun kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan dapat diabaikan.
Baca Juga : Pengertian Larutan
