PERUBAHAN WUJUD BENDA DAN ENERGI KINETIK PARTIKEL

Benda dapat ditemukan dalam berbagai wujud. Seperti yang kita semua tahu, wujud benda dapat berupa padat, cair, gas, maupun plasma. Plasma adalah gas energi yang telah terionisasi sehingga dapat menghantarkan listrik, seperti : bintang, petir, neon, dan lain sebagainya. Namun artikel ini hanya akan fokus pada tiga wujud lainnya.

Pada suatu fase wujud benda, kenaikan suhu/temperatur menjadi indikator adanya perubahan energi kinetik partikel. Suhu tinggi merupakan indikator aktivitas getaran partikel yang tinggi, dan begitu pula sebaliknya suhu rendah sebagai tanda aktivitas getaran partikel yang rendah.

Berbeda halnya jika sebuah benda berubah wujud dimana terjadi perubahan pada energi dalam yang diakibatkan oleh perubahan energi kinetik pada partikel. Di dalam perubahan antar satu wujud ke wujud lainnya, perubahan energi kinetik ditandai dengan adanya perubahan relasi antar partikel dan bukan perubahan temperatur. Seiring dengan meningkatnya energi kinetik partikel, pergerakan partikel semakin meningkat dan pada akhirnya ikatan antar partikel terlepas.

Untuk meningkatkan energi kinetik partikel, dibutuhkan adanya energi dari luar. Energi panas dibutuhkan untuk meningkatkan energi kinetik partikel yang kemudian mempercepat gerak partikel dan melepaskan ikatannya hingga zat berubah wujud. Jumlah energi panas/kalor yang dibutuhkan suatu zat untuk berubah wujud berbeda satu dengan yang lain, ini yang disebut dengan Kalor Laten. Jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg suatu zat padat menjadi wujud cair atau pun sebaliknya disebut dengan latent heat of fusion (Lf). Sedangkan jumlah kalor yang dibutuhkan suatu zat untuk mengubah 1 kg suatu zat cair menjadi wujud gas atau pun sebaliknya disebut dengan latent heat of vaporization (Lv). Sehingga untuk mengubah m kg sebuah zat dari satu wujud ke wujud lainnya dibutuhkan Q Joule energi yang dapat diformulasikan dalam rumus

Q = m . L

Q = Jumlah energi yang dibutuhkan (J)

m = massa zat (kg)

L = kalor laten Lf atau Lv (J/kg)

Nilai Kalor Laten beberapa bahan

Bahan		Lf ( kJ/kg)	Titik Leleh (°C)	Lv (kJ/kg)	Titik Didih (°C)
Air		334	0	2260	100
Aluminium		399	659	10500	2327
Helium		-	-	21	-269
Hidrogen		58	-259	455	-253
Tembaga		25	327	871	1750

Pemahaman mendasar tentang konsep energi kinetik partikel jarang didapati siswa yang bersekolah pada kurikulum nasional. Pada umumnya siswa hanya diajarkan bahwa perubahan zat diakibatkan oleh kalor dan perhitungan kalor laten hanya sebatas menghitung berapa Joule energi panas yang dibutuhkan untuk merubah zat. Tidak salah bahwa panas memang membuat perubahan wujud, namun ada missing link yang jarang diajarkan. Sementara kurikulum internasional memulai materi wujud dengan penjelasan teori kinetik partikel gas yang baru kemudian membahas lebih dalam akan penjelasan kalornya.

Pada akhirnya, tujuan pembelajaran ini adalah untuk mengetahui besarnya kalor yang dibutuhkan dan kaitannya dengan waktu apabila pemanasan atau pendinginan dilakukan menggunakan alat dengan Daya (Watt) tertentu. Tapi pastikan juga kita paham akan teori kinetik partikel gas ya.

Jika masih dibutuhkan, jangan ragu untuk hubungi Tutorific Indonesia. Kami menyediakan tutor privat internasional terbaik yang siap membantu kamu dalam belajar. No worries, give us a call and we'll help you to the best of our abilities !