Pengertian Perpindahan Kalor (Konduksi, Konveksi, Radiasi)

Diposting pada

perpindahan-kalor

Pada pembahasan materi kali ini kita akan membahas mengenai perpindahan kalor. Pernahkah kalian berfikir bagaimana tentang proses pematangan pada nasi? Lalu peristiwa apakah yang terjadi sehingga membuat nasi yang tadinya memiliki tekstur  yang keras (beras) bisa menjadi lunak? Hal tersebut tentu terjadi karena adanya panas (kalor). Panas yang dihasilkan untuk menanak nasi bisa dari apa dari kompor atau dari listrik, perpindahan dari api ketika memasak nasi menggunakan kompor, dan perpindahan kolor terjadi dari listrik ketika kita memasak menggunakan magicom.

Pengertian Perpindahan Kalor

Perpindahan Kalor adalah bentuk kalor yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu  rendah. Sedangkan kalor ini merupakan suatu bentuk energi atau dapat juga didefinisikan sebagai jumlah panas yang ada dalam suatu benda.

Perpindahan kalor merupakan suatu kalor atau panas yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Lalu bagaimakah cara kalor tersebut dapat berpindah? Kalor atau panas akan dapat berpindah dengan tiga cara yaitu konveksi atau aliran, konduksi atau hantaran dan radiasi atau pancaran.

Tiap-tiap benda itu mempunyai energi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom ataupun molekul penyusunnya. Kalor tersebut bisa mengubah suhu suatu zat, misalnya saat seorang membuat minuman teh hangat untuk dirinya, maka beliau bisa mencampur air panas dengan air dingin agar teh yang dibuatnya itu dalam kondisi hangat. Saat pencampuran air panas serta air biasa/dingin, maka air panas itu akan melepaskan energi panas, sedangkan pada air biasa/dingin itu akan menerima energi panas tersebut


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Bentuk Energi


Konduksi atau hantaran

Konduksi atau hantaran

Perpindahan kalor atau panas dengan cara konduksi merupakan perpindahan kalor atau panas melalui suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikel-pertikel zat tersebut.

Berdasarkan daya hantar kalor tersebut, kemudian dapat dibedakan menjadi 2 yaitu

  • Konduktor
    Konduktor merupakan zat yang mempunyai daya hantar kalor yang cukup baik
    Contohnya : baja, besi, tembaga serta alumunium dan lain-lain
  • Isolator
    Isolator merupakan zat yang memiliki daya hantar kalor atau panas yang kurang baik.
    Contohnya : kertas, kaca, air, kayu dan plastik

Pada kehidupan sehari-hari, kalian akan dapat menjumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya yaitu dengan memanfaatkan perpindahan kalor secara konduksi.

Beberapa peralatan rumah tangga yang menggunakan pemanfaatan kalor secara konduksi antara lain : setrika, solder, panci, wajan dan lain-lain. Lalu mengapa pada peralatan tersebut terdapat pegangan yang berbahan isolator? Nah hal tersebut bertujuan untuk menghambat konduksi panasnya agar tidak sampai ke tangan kita.

Contoh Konduksi atau hantaran

Benda yang terbuat dari logam akan terasa panas, hangat jika benda tersebut dipanaskan, contohnya

  1. Knalpot motor yang menjadi panas pada saat mesin motor dihidupkan.
  2. Mentega yang dipanaskan pada wajan yang menjadi meleleh disebabkan karena panas.
  3. Tutup panci terasa panas saat panci digunakan untuk memasak
  4. Air akan mendidih pada saat dipanaskan dengan menggunakan panci logam dan sejenisnya
  5. Memasak air dengan menggunakan panci logam. Panas panci yang berasal dari kompor yang digunakan saat memasak.
  6. Membuat kopi atau lain sebagainya minuman panas
  7. Membakar besi, logam, dan juga sejenisnya
  8. Saat menyetrika baju, panas yang berasal dari setrika berpindah ke baju karena digosokkan dengan secara langsung sehingga baju tersebut menjadi hangat.
  9. Pada saat memegang gelas yang panas, maka telapak tangan kita juga akan menerima panas dari gelas tersebut.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Kuantum Dalam Dunia Fisika


Konveksi atau aliran

Konveksi atau aliran

Perpindaha kalor atau panas secara konvensi atau aliran merupakan perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat tersebut.

Perpindahan kalor konveksi akan dapat terjadi karena perbedaan massa jenis zat. Peristiwa perpindahan konvensi dapat kalian pahami diantaranya adalah sebagai berikut

  • Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misalnya hal tersebut terjadi pada angin darat dan angin laut, sistem ventilasi udara, dan untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan maka membutuhkan pemasangan kipas angin atau AC.
  • Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misalnya ada pemanasan air dan pada sistem aliran air panas.

Contoh Konveksi atau aliran

  1. Gerakan naik dan turun air ketika dipanaskan.
  2. Gerakan naik dan turun kacang hijau, kedelai dan lainnya ketika dipanaskan.
  3. Terjadinya angin darat dan angin laut.
  4. Gerakan balon udara.
  5. Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi.
  6. Ketika kita merebus kacang hijau pada saat airnya sudah memdidih maka ada pergerakan naik turun dari kacang hijau.
  7. Pada saat kita merebus air maka akan ada pergerakan air yang panas naik dan juga yang dingin turun.
  8. Terjadinya angin darat serta jugaangin laut, karena adanya suatu perbedaan pada suhu di daratan danjuga tentu di lautan.
  9. Saat memanaskan air, air akan terlihat seperti diaduk. Itu disebabkan karena, air yang paling bawah akan pertama kalilebih dulu panas dan juga menjadi akan menjadi lebih ringan  sehingga saat berpindah ke atas.
  10. Proses mencairnya es batu yang dimasukkan ke dalam air panas. Panas pada air tersebut berpindah secara bersamaan dengan mengalirnya air panas itu ke es batu.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : engertian Sumber Daya Alam dan Pemanfaatannya


Radiasi atau pancaran

Radiasi atau pancaran

Perpindahan kalor atau panas secara radiasi merupakan perpindahan kalor tanpa melalui suatu zat perantara.

Ketika ada suatu kegiatan perkemahan disuatu sekolah, pasti akan mengadakan kegiatan pramuka. Lalu apa  yang akan kalian rasakan ketika kalian berada disekitar api unggun? Tentunya kalian akan merasakan hangatnya api unggun dari jarah yang lumayan jauh. Lalu bagaimana panas api unggun dapat sampai ketubuhmu?

Kalor atau panas yang kalian rasakan dari api unggun disebabkan oleh energi pancaran. Alat yang dapat digunakan untuk dapat mengatahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran panas disebut dengan termoskop.  Termoskop terdiri dari 2 bola kaca yang kemudian dihubungkan dengan pipa U yang berusu dengan air alk*h*l yang diberi pewarna.

Contoh Radiasi atau pancaran

  1. Panas matahari yang sampai ke bumi walau dengan melalui ruang hampa.
  2. Tubuh terasa hangat pada saat berada di dekat sumber api.
  3. Menetaskan telur unggas dengan menggunakan lampu.
  4. Pakaian menjadi kering pada saat dijemur di bawah terik matahari.
  5. warna hitam kusam merupakan penyerap atau pemancar kalor yang baik
  6. radiasi neutron cepat atau lambat

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Matahari : Ciri, Gambar dan Bagian matahari


Manfaat Kalor dalam Kehidupan

Dalam kehidupan sehari-hari tentunya banyak sekali yang kalian jumpai seperti peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya menggunakan konsep perpindahan kalor atau panas. Peralatan rumah tangga yang menggunakan konsep perpindahan kalor diantaranya adalah panci tekan, setrika, alat penyuling dan alat pendingin, rice cooker.

Selain beberapa contoh peralatan dirumah yang menggunakan konsep perpindahan kalor ada juga beberapa manfaat yang dihasilkan dari perpindahan kalor bagi kehidupan sehari-hari diantaranya adalah sebagai berikut

  1. Menggunakan car mobil atau motol yang dibuat mengkilap untuk mengurangi penyerapan kalor
  2. Termos menggunakan dinding yang dilapisi oleh perak, yang bertujuan untuk mencegah hilangnya panas secara radiasi. Sedangkan ruang hampa antara dinding kaca di termos memiliki tujuan untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi
  3. Menggunakan jaket yang tebal atau menggunakan selimut yang tebal disaat udara dingin. Udara yang merupakan isolator yang baik. Jadi apakah kalian tahu mengapa didalam selimut terdapat bulu-bulu yang kecil atau serat yang dapat menjebak udara? Hal tersebut ternyata dilakukan bertujuan agar mencegah kemungkinan kehilangan kalor atau panas
  4. Pada siang hari dengan cuaca yang cukup panas, orang akan lebih suka dan merasa nyaman ketika memakai baju yang memiliki corak warna yang cerah dibandingkan dengan warna yang gelap. Hal tersebut memiliki tujuan untuk dapat mengurangi penyerapan kalor.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Pencemaran Udara Beserta Penyebab dan Dampaknya


Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kolor

Rumus Perpindahan Kalor antara lain adalah sebagai berikut

Konduksi : Laju Kalor = Q/t = kA (T2 – T1)/x
Konveksi : Laju Kalor = Q/t = hA (T2 – T1)
Radiasi : Laju Kalor = Q/t = ?eAT4

Benda hitam sempurna luas permukaannya 1 m2 dan suhunya adalah 27 ºC. Jika suhu disekelilingnya 77 ºC, cari dan hitunglah :

  1. Kalor yang diserap persatuan waktu persatuan luas
  2. Energi total yang dipancarkan selama 1 jam.

Penyelesaian :
Benda hitam, maka e = 1
T1 = 300 K
T2 = 350 K
? = 5,67.10-8 watt m-2K-4

Jawaban :

  1. Kalor yang diserap per satuan waktu = e ? ( T24 – T14) = 1. 5,67.10-8 (3504 – 3004) = 391,72 watt/m2
  2. R = Q/A.t = 391,72. 1. 3600 = 1.410.120 Joule

Demikianlah ulasan mengenai perpindahan kalor semoga bisa bermanfaat dan menambah wawasan anda. kunjungi terus ayoksinau.teknosentrik.com untuk media pembelajaran secara online.