Perpindahan Kalor

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda atau sistem yang bersuhu tinggi ke benda atau sistem yang bersuhu rendah. Perambatan atau perpindahan kalor dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

1.      Perpindahan Kalor Secara KONDUKSI

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi perpindahan kalor, tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantaranya. Syarat terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya perbedaan suhu antar dua tempat pada benda tersebut, dimana kalor akan berpindah dari tempat bersuhu tinggi ke tempat yang bersuhu rendah. Jika suhu kedua tempat tersebut menjadi sama, maka rambatan kalorpun akan terhenti. Berdasarkan kemampuan suatu zat menghantarkan kalor secara konduksi, maka zat dapat digolongkan menjadi dua, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang dapat menghantarkan kalor dengan baik contohnya aluminium, besi, tembaga, baja, dll. Sedangkan isolator adalah zat yang sukar menghantarkan kalor contohnya plastik, kertas, kayu, dll.

Banyaknya kalor yang mengalir melalui bahan dengan cara konduksi bergantung pada selisih waktu antara kedua ujung bahan yang ditinjau, luas penampang, tebal bahn, selang waktu mengalir, dan jenis bahan. Kelajuan kalor untuk berpindah secara konduksi ternyata sebanding dengan luas penampang batang atau medianya, selisih suhu kedua benda dan berbanding terbalik dengan panjang batang.

                    

   Keterangan :
∆Q = jumlah kalor yang berpindah
 ∆t = selang waktu

l = luas batang

k = konstanta (konduktifitas termal)

2.Perpindahan Kalor Secara KONVEKSI

      Konveksi adalah perpindahan kalor yang terjadi karena adanya aliran partikel-partikel zat perantara. Perpindahan kalor kalor secara konveksi terjadi pada zat zat alir (fluida), yaitu air dan udara. Aliran air atau udara terjadi dengan dua cara, yaitu mengalir secara alami dan dialirkan secara paksa.

      Pada peristiwa konveksi molekul-molekul pada benda yang dipanaskan berpindah dari bagian fluida yang panas ke bagian yang dingin. Kelajuan kalor yang berpindah secara konveksi dalam suatu fluida berbanding dengan luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida dan selisih suhu antara fluida dengan benda ∆T

        Keterangan : ∆Q = jumlah kalor yang berpindah

                                    ∆t = selang waktu

                                    h= koefisien konveksi

                                    A= luas permukaan benda

                                    ∆T = selisih suhu   

III. Perpindahan Kalor Secara RADIASI:

 Radiasi adalah peristiwa perpindahan kalor yang dipancarkan benda melalui bentuk gelombang elektromagnetik. Jika gelombang elektromagnetik mengenai benda, maka gelombang elektromagnetik akan diserap sebagian dan sebagian yang lain dipantulkan. Jika semua cahaya diserap dan tidak ada sedikitpun yang dipantulkan, permukaan tersebut merupakan permukaan hitam pekat. Yaitu sebuah benda yang secara sempurna mampu menyerap dan memancarkan semua radiasi gelombang elektromagnetik disebut Benda Hitam. Sebaliknya jika benda putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang sangat buruk.

Keterangan : ∆Q = jumlah kalor yang berpindah

                           ∆t = selang waktu

                            σ = 5,67 X 10^-8 W/m²K⁴

                            A= luas permukaan benda

                            T = selisih suhu 

                            e  = emisifitas benda