Perpindahan Kalor

Muhamad Hakim Sidqie

Fisika

25 Mei 2014

Belum ada komentar

PERPINDAHAN KALOR

            Kalor dapat berpindah dengan tiga cara, yaitu konduksi atau hantaran, konveksi atau aliran, dan radiasi atau pancaran.

KONDUKSI

            Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut.

            Ketika anda sedang duduk di kursi paling belakang dan ingin memberikan buku kepada teman anda yang duduk di kursi paling depan, apa yang akan anda lakukan? anda dapat memberikan buku itu kepada teman anda yang duduk di depan anda, lalu teman anda itu
memberikannya kepada teman anda yang duduk di depannya lagi. Demikian seterusnya sampai buku itu itu diterima oleh teman yang anda tuju. Buku dapat sampai ke teman yang anda tuju karena adanya perpindahan buku dari tangan ke tangan yang lainnya.

            Apakah teman anda yang memberikan buku ikut berpindah? Jelaslah buku dapat berpindah tetapi teman-teman anda tidak ikut berpindah. Demikian pula hantaran kalor secara konduksi.

contoh percobaan seperti gambar disamping, ujung besi yang anda pegang lama kelamaan terasa semakin panas. Hal ini disebabkan adanya perpindahan kalor yang melalui besi. Peristiwa perpindahan dari ujung besi kalor yang dipanaskan ke ujung besi yang anda pegang mirip dengan perpindahan buku yang anda lakukan, di mana molekul-molekul besi yang menghantarkan kalor tidak ikut berpindah. Perpindahan kalor seperti ini dinamakan perpindahan kalor secara hantaran atau konduksi.

            Dalam kehidupan sehari-hari, dapat anda jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain : setrika listrik, solder. Mengapa alat-alat rumah tangga seperti setrika, solder, panci, wajan terdapat pegangan dari bahan isolator ? Hal ini bertujuan untuk menghambat konduksi panas supaya tidak sampai ke tangan kita.

KONVEKSI

            Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis zat. Anda dapat memahami peristiwa konveksi, antara lain:

1.      Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misalnya sistem pemanasan air, sistem aliran air panas.

2.      Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misalnya terjadinya angin darat dan angin laut, sistem ventilasi udara, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan dipasang AC atau kipas angin, dan cerobong asap pabrik.

            Dari kegiatan yang anda lakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa, aliran di dalam gelas disebabkan karena perbedaan massa jenis zat. Air yang menyentuh bagian bawah gelas kimia tersebut dipanasi dengan cara konduksi. Akibat air menerima kalor, maka air akan memuai dan menjadi kurang rapat. Air yang lebih rapat pada bagian atas itu turun mendorong air panas menuju ke atas. Gerakan ini menimbulkan arus konveksi. Pada bagian zat cair yang dipanaskan akan memiliki massa. Konveksi pada zat cair jenis menurun sehingga mengalir naik ke atas. Pada bagian tepi zat cair yang dipanaskan konveksi yang terjadi seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

            Pada bagian tengah zat cair yang dipanaskan, konveksi yang terjadi seperti ditunjukkan pada gambar diatas.

RADIASI

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.

            Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu  mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun. Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Kalor yang anda terima dari nyala api unggun disebabkan oleh energi pancaran. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran kalor disebut termoskop. Walaupun di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor secara konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator). Jika antara api unggun dengan kita diletakkan sebuah penyekat atau tabir, ternyata hangatnya api unggun tidak dapat kita rasakan lagi. Hal ini berarti tidak ada kalor yang sampai ke tubuh kita, karena terhalang oleh penyekat itu. Dari peristiwa api unggun dapat disimpulkan bahwa dalam peristiwa radiasi, kalor berpindah dalam bentuk cahaya, karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa, maka kalor pun dapat merambat dalam ruang hampa; radiasi kalor dapat dihalangi dengan cara memberikan tabir/penutup yang dapat menghalangi cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya.