Dibutuhkan 4 menit untuk membaca ini
Bab
Anda tentu pernah berdiri di dekat api kemudian badan Anda terasa lebih hangat, bukan? Atau membuat kopi panas dan mengaduknya dengan sendok, lalu lama-kelamaan sendok tersebut menjadi panas. Hal-hal tersebut terjadi karena ada perpindahan kalor dari tempat yang panas ke tempat yang dingin. Pada artikel ini, kita akan membahas tentang perpindahan kalor, mecam-macam perpindahan kalor beserta contohnya dalam kehidupan sehari-hari, dan contoh soal beserta pembahasannya untuk menghitung perpindahan panas. Tersedia guru-guru Fisika terbaik Pengertian KalorAlat penggorengan dibuat dari alumunium agar dapat menghantarkan panas dengan baik sehingga masakan cepat matang. Sumber: UnsplashKalor adalah bentuk energi atau jumlah panas yang terdapat pada sebuah benda. Perpindahan kalor adalah kalor yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Meski begitu, tidak semua benda bisa menghantarkan panas dengan baik. Ada dua macam benda yang ada di sekitar kita, yaitu benda konduktor dan isolator. Benda-benda yang bersifat konduktor dapat menghantarkan panas dengan baik, misalnya besi, timah, air, alumunium, tembaga, dsb. Sedangkan benda-benda bersifat isolator tidak dapat menghantarkan panas dengan baik, seperti kayu, plastik, kain, kertas, karet, dsb. Tentu saja, alat-alat dapur seperti panci dan wajan sering kali terbuat dari alumunium agar perpindahan panas berlangsung dengan baik dan makanan jadi cepat matang. Macam-Macam Perpindahan KalorDalam kehidupan sehari-hari, kita sering menemukan peristiwa perpindahan kalor. Namun, perpindahan kalor masih digolongkan menjadi tiga macam, yaitu secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Hal ini juga memengaruhi cara menghitung perpindahan kalor. Selengkapnya, simak penjelasannya berikut ini. KonduksiKonduksi adalah proses perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Umumnya, konduksi terjadi pada zat padat yang bersifat konduktor. Misalnya bila ujung besi dipanaskan, ujung lainnya akan menjadi panas. Ini karena kalor berpindah dari bagian bersuhu tinggi ke bagian yang suhunya lebih rendah. Beberapa contoh konduksi yang ada di sekitar kita adalah: · Knalpot menjadi panas saat mesin dihidupkan · Tutup panci akan panas saat digunakan untuk memasak · Saat memegang gelas yang panas, telapak tangan kita juga terasa panas · Mentega yang dipanaskan meleleh di wajan saat dipanaskan Rumus perpindahan kalor secara konduksi adalah: Q/t = ( k A ΔT ) / l Keterangan: k = konduktivitas termal (W/m.K) A = luas batang (m²) l = panjang batas (m) ΔT = perubahan suhu (K) KonveksiAsap cerobong yang mengepul di udara adalah contoh perpindahan kalor secara konveksi. Sumber: UnsplashBerbeda dengan konduksi, konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Saat partikelnya berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, terjadilah konveksi. Umumnya, konvensi terjadi pada fluida (zat cair dan gas). Contoh perpindahan panas secara konveksi yaitu: · Gerakan naik turun air saat dipanaskan · Gerakan naik turun kedelai, kacang hijau, dan sebagainya saat dipanaskan · Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi · Udara pada balon udara yang dipanaskan Rumus perpindahan kalor secara konveksi adalah: Q/t = h A ΔT Keterangan: h = koefisien konveksi (W/m.K) A = luas batang (m²) ΔT = perubahan suhu (K) RadiasiCahaya matahari yang sampai ke bumi merupakan fenomena perpindahan kalor secara radiasi. Sumber: UnsplashRadiasi melibatkan perpindahan panas dalam bentuk perambatan gelombang tanpa zat perantara. Karena tidak membutuhkan perantara, radiasi dapat terjadi di mana saja seperti benda cair atau padat. Perpindahan panasnya juga lebih cepat karena menggunakan gelombang elektromagnetik. Biasanya, radiasi disertai cahaya. Contoh terjadinya radiasi yaitu: · Panas matahari sampai ke bumi meskipun melalui ruang hampa · Menetaskan telur dengan lampu · Mengeringkan pakaian dengan dijemur di bawah terik matahari · Tubuh terasa hangat saat dekat dengan sumber api Rumus perpindahan kalor secara radiasi yaitu: Q/t = e σ ΔT⁴ Keterangan: σ = konstanta stefan boltzman (5,67x10⁻⁸ W/m².K⁴) A = luas batang (m²) e = emisitas (0 ≤ e ≤ 1) T = suhu (K) Contoh SoalSebuah ruang dengan pendingin ruang (AC) memiliki kaca jendela yang luasnya 2,0 m x 1,75 m dan tebalnya 3,2 mm. Jika suhu pada permukaan dalam kaca 25 derajad celsius dan suhu pada permukaan luar kaca 31 derajad celsius, maka laju konduksi kalor yang masuk ke ruang itu adalah... (konduktivitas termal kaca, k= 0,8 W/m.K) Pembahasan:Diketahui: A = 2,0 m x 1,75 m = 3,5 m² d = 3,2 mm = 3,2 x 10⁻³ m k = 0,8 W/m.K ΔT = 31 – 25 = 6◦C Ditanya: Q/t ? Jawab: Q/t = ( k A ΔT ) / d Q/t = (0,8 . 3,5 .6) / (3,2 . 10⁻³) = 5250 J Jadi, laju konduksi kalor adalah 5250 joule. Nah, itulah pembahasan macam-macam perpindahan kalor beserta contohnya dalam kehidupan. Ternyata tanpa kita sadari, ada banyak perpindahan kalor yang terjadi di sekitar kita. Pelajari materi fisika di artikel kami lainnya di website Superprof. Silakan baca juga tulisan kami tentang momen inersia dan konsep hukum archimedes! Platform yang menghubungkan para pengajar dengan para pelajar Berikut adalah contoh-contoh perpindahan panas secara konveksi: Klik di sini untuk mengetahui informasi lengkapnya Di bawah ini adalah beberapa contoh konduksi yang ada di sekitar kita: Untuk mengetahui contoh lainnya bisa klik di sini |