Perpindahan Kalor

Apabila dua buah benda yang suhunya berbeda saling bersinggungan, akan terjadi perpindahan kalor dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Cara perpindahan kalor digolongkan menjadi tiga, yatu:

  1. Konduksi (hantaran)
  2. Konveksi (aliran)
  3. Radiasi (pancaran)

Perpindahan kalor secara konduksi

Konduksi adalah perpindahankalor tanpa adanya perpindahan zat perantara. Misalkan, sebatang logam ujung kirinya dipanaskan maka ujung yang kanan akan menjadi panas.

Besar kalor yang mengalir tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan rumus:

Q/T = K A ∆T /l   atau H = k A ∆T / l

dengan:

A = πr2 = ¼ πd2 = luas permukaan penghantar (m2, cm2)

l   = panjang penghantar (m, cm)

∆T = T2-T1 = perbedaan suhu (

H = Q/t = hantaran kalor = jumlah kalor yang mengalir tiap satuan waktu  (joule/s m , kal/s cm )

Koefisien konduksi termal suatu benda juga disebut konduktivitas termal.benda yang mempunyai koefisien termal besar disebut konduktor. Sebaliknya, benda yang mempunyai koefisien koknduksi termal kecil disebut isolator.

Dalam kehidupan sehari-hari, perpindahan kalor scara konduksiterjadi katika memasak air, dengan panci alumunium sebagai perantara logam (zat padat).

Perpindahan kalor secara konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantara Karena adanya perbedaan rapat massa. Sebagai zat perantaranya adalah zat cair atau gas.

dengan  

A = luas permukaan fluida (m2,cm2)

∆T = perubahan suhu ( )

H = Q/t = kalor yang mengalir tiap satuan waktu (Joule/s, Kal/s)

h = koefisien knveksi (joule/s m2 , Kal/s cm2 )

Penerapan perpindahan kalor secara konveksi pada tungku-tungku pabrik yang menggunakan cerobong asap dan pendingin kendaraan bermotor yang menggunakan kompresor.                  

Perpindahan kalor secara radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor secara pancaran tanpa melalui zat perantara (tanpa melalui bahan), yaitu berupa gelombang elektormagnet.

Berdasarkan hokum stefan-boltzman dinyatakn bahwa jumlah energiyang dipancarkan tiap satuan luas dan tiap satuan waktu berbanding lurus dengan pangkat  empat suhu mutlaknya.

W = eσT4

dengan:

W        = Q/At = energi yang dipancarkan tiap satuan luas tiap satuan waktu  (joule/m2 s = watt/m2 k4)

T          = suhu mutlak (K)

σ          = tetapan Stefan-boltzman (5,67  10-8 watt/m2 k4)

E          = emisivitas (tanpa satuan) 0< e  1.

Apabila , maka benda hitam sempurna sebagaipenyerap dan pemancar energy terbaik; sedangkan  jika , maka benda merupakan penyerap terburuk, tetapi pemantul sempurna.

Apabila suhu disekeliling benda yang berpijar T2 maka besar energi yang dipancarkan:

Leave a Comment