PERPINDAHAN KALO

PERPINDAHAN KALOR

            Sebelumnya telah kamu pelajari bahwa kalor adalah bentuk energi panas. Apabila kamu memegan batang logam dan salahsatu ujung batangnya itu di panaskan dengna lilin maka tanganmu akan merasakan panas. Hal in I membuktikan bahwa kalor merambat di dalam batang lopgam tersebut.

            Kalor merambat dari ujung batang yang di panasi ke ujung batang yang kamu pegang. Jadi, kalor merambat dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Perpindahan kalor dari mbenda ke benda yang lain dapat melalui tiga cara, yaitu kanduksi, konveksi, dan radiasi.

1. Perpindahan kalor secara konduksi

          Masih ingatkah kamu dengan ilustrasi di awal bab? Saat panic yang terbuat dari logam dipanaskan di atas kompor, maka panic mengalirkan panas dari api kompor ke masakan dan air. Bagaimanakah proses panas pada aliran panic sebagai logam? Perhatikan aliran panas pada gambar!

            Batang logam dan ujung A dipanaskan dan ujung B diberi lilin. Ternyata ujung meleleh. Partikel-partikel pada ujung A tidak ikut berpindah ke ujung B. perpindahan ini di sebut konduksi.

            Jadi, perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara tanpa diikuti perpindahan bagian-bagian zat tersebut. Jumlah kalor yang berpindah melalui zat tiap sekon disebut laju perpindahan kalor (

Hubungan laju perpindahan kalor dengan panjang batang logam

            Agar lebih jelas pengaruh ketebalan logam dan panjang logam terhadap aliran kalor, perhatikan gambar. (a) terlihat bahwa lilin lebih cepat meleh daripada lilin pada gambar (b). panjang logam (a) lebih pendek dari logam (b). jadi laju perpindahan kalor berbanding terbalik dengan panjang logam.

Hubungan laju perpindahan kalor dengan luas penampang

            Jika laju aliran kalor di tunjikan dari cepat lambatnya lilin meleleh maka luas penampangmelintang dari suatu penghantar logam perlu di perhatikan. Gambar, memperlihatkan bahwa lilin diletakkan pada dua batang logam yang sama panjang namun luas penampangnya berbeda.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b). Hal tersebut terjadi karena luas penampang (A) logam (a) lebih besar dari logam (b) besar dari logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan luas penampang logam (A) .

Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikan suhu

            Selain tebal atau panjang penghantar kalor dan luas penampangnya, ternyata laju perpindahan kalor juga dipengaruhi oleh kenaikan suhu.

Gambar!!!!

Pengamatan terhadap kegiatan seperti di tunjukan gambar memperlihatkan hasil bahwa lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b).  Perbedaan suhu () pada logam (a) lebih besar dari logam (b). Perbedaan suhu tersebut akan di tunjukan dengan banyaknya sumber api. Semakin banyak sumbe api maka kenaikan suhunya semakin besar. Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan perbedaan suhu ()

Pengaruh jenis bahan terhadap laju perpindahan kalor

            Jenis bahan ternyata juga mempengaruhilaju aliran kalor. Sebagai contoh kemampuan batang tembaga untuk melelehkan lilin berbeda dengan kemampuan batang baja.

Gambar!!!

Lilin pada ganbar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b). Hal itu terjadi karna jenis logam (a) memiliki konduktivitas termal yang lebih besar daripada logam (b). jadi laju perpindahan kalor dipengaruhi oleh jenis logam.

            Dengan demikin dapat di simpulkan bahwa laju perpindahan kalor secara konduksi dipengaruhi oleh panjang, luas penampang perbedaan suhu ujung-ujung batang logam, dan jenis bahan. Secara matematis laju perpindahan kalor dapat dirumuskan:

Keterangan:

: laju perpindahan kalor (J/s)

k : konduktivitas termal bahan (w?mK)

A: luas penampang bahan (m²)

: Perbedaan suhu ujung-ujunglogam (K)

…: panjang atau tebal bahan (m)

            Benda-benda yang muda menghantarkan kalor disebut konduktor. Contoh konduktor adalah besi, aluminium, baja, tembaga dan lain-lain. Benda yang suka menghantarkan kalor di sebut isolator contoh isolator adalah plastic, kayu, kain, dan lain-lain.

2. Perpindahan kalor secara konveksi

            Coba perhatikan air yang sedang dijerang seperti yang kita lakukan di dapur saat ingin memanaskan air, ketika dipanaskan, bagian air yang panas mula-mula di bawah. Air yang panas tersebut bergerak ke atas. Sementara tempat yang ditinggalkan diisi oleh air dingin yang berada di atasnya. Demikian seterusnya sehingga terjadi gerakan partikel air sekaligus memindahkan panas. Perpindahan panas demikian disebut perpindahan panas secara konveksi. Jadi, perpindahan kalor secara konveksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara diikuti perpindahan partikel-partikel zat tersebut.

Contoh perpindahan kalor secara konveksi dalam kehidupan sehari-hari antara lain seperti pada berikut ini.

a.       Perpindahan kalor pada air saat di rebus

b.      Perpindahan kalor dari pengering ranbut

c.       Aliran udara dari kipas angina

d.      System pendingin ruangan system pendingin pada kulkas

3. Perpindahan kalor secara radiasi

            Kalian tentunya perna mengikuti kegiatan pramuka bukan?

            Biasanya dalam kegiatan pramuka ada acara berkemah. Pada acara berkemah sering diadakan api unggun  pada malam hari. Para anggota pramuka duduk atau berdiri mengitari api unggun  tersebut. Setiap orang yang mengelilingi api unggun akan merasakan hangat. Rasa hangat tersebut disebabkan oleh pancaran kalor dari api, bukan dari aliran udara dari sekitaran api. Udara panas diatas api justru cenderung ke atas dan bukan menuju ke orang di sekitar api. Hal ini menandakan bahwa kalor dari api unggun dipancarkan secara lansung kesegala arah. Perpindahan kalor demikian disebut radiasi atau pancaran. Jadi, perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan kalor yang dipancarkan secara lansung tampa melalui zat perantara.

            Contoh dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

a.       Pancaran kalor dari api unggun

b.      Pancaran kalor dari api lampu

c.       Pancaran kalor pada cahaya matahari.

PERPINDAHAN KALOR

SECARA KONDUKSI, KONVEKSI, DAN RADIASI

RUSLI

A 241 13 097

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TADULAKO

2016