Oleh Novi Indah Riani, S.Pd., M.T. PERPINDAHAN KALOR Oleh Novi Indah Riani, S.Pd., M.T.

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen PENDAHULUAN Perpindahan panas dasar atau kalor adalah pengangkutan energi karena perbedaan suhu benda atau material Ilmu perpindahan panas berhubungan erat dengan ilmu termodinamika Perpindahan Panas :menjelaskan terjadinya perpindahan energi dari suatu benda ke benda lain dan meramalkan lajunya Termodinamika : meramalkan energi yang dibutuhkan untuk mengubah sistem dari keadaan setimbang ke keadaan setimbang yang lain Sasaran analisis ilmu perpindahan panas adalah laju perpindahan energi. Perpindahan panas dapat terjadi secara konduksi, konveksi dan radiasi.

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep

Konsep PRINSIP KONDUKSI Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep PRINSIP KONDUKSI Energi berpindah secara konduksi/hantaran jika pada suatu benda terdapat perbedaan suhu antara satu bagian dengan bagian yang lain q T1 T2 T1 > T2

Perpindahan kalor yang tanpa disertai perpindahan zat perantara Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep Perpindahan kalor yang tanpa disertai perpindahan zat perantara d T2 T1 A KONDUKSI A = luas permukaan (m2) d = ketebalan benda (m) T1 = suhu pada salah satu ujung benda (K) T2 = suhu pada ujung lain benda (K) ΔT = perbedaan suhu (K) ΔT = T1 – T2

Konsep Laju perpindahan panas diberikan sesuai hukum Fourier : Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep Laju perpindahan panas diberikan sesuai hukum Fourier : dimana : k = konduktivitas termal A = luasan bidang perpindahan panas T = perbedaan suhu x = jarak bidang perpindahan panas = gradien suhu Tanda minus menunjukkan kalor mengalir ke tempat yang lebih rendah dalam skala suhu. Konduktivitas termal/panas menunjukkan : Ukuran kemampuan material untuk menghantarkan energi Energi yang dihantarkan tiap unit waktu, tiap satuan panjang dan tiap beda suhu

Perpindahan kalor yang disertai perpindahan zat perantara Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA Perpindahan kalor yang disertai perpindahan zat perantara KONVEKSI

FAKTA Terjadinya angin laut Angin laut terjadi pada siang hari Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA Terjadinya angin laut Angin laut terjadi pada siang hari

FAKTA Terjadinya angin darat Angin darat terjadi pada malam hari Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA Terjadinya angin darat Angin darat terjadi pada malam hari

FAKTA sistem pendinginan mobil (radiator) pembuatan cerobong asap Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA sistem pendinginan mobil (radiator) pembuatan cerobong asap

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA Lemari es

Konsep > PRINSIP KONVEKSI Ts T~ T~ Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep PRINSIP KONVEKSI > Ts T~ T~ Jika benda bersuhu tinggi berada pada lingkungan fluida bersuhu rendah maka akan terjadi perpindahan panas secara konveksi dari benda ke lingkungan. Hal ini terjadi karena pengaruh gerakan pertikel-partikel fluida. q Ts Perpindahan panas konveksi diklasifikasikan : Konveksi bebas Terjadi karena perbedaan kerapatan yang disebabkan gradien suhu Konveksi paksa Gerakan pencampuran karena pengaruh mekanis

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep Laju perpindahan panas mengikuti hukum Newton tentang pendinginan : Dimana : h = koefisien perpindahan panas konveksi atau konduktansi permukaan satuan Ts = suhu permukaan T~ = suhu lingkungan Koefisien perpindahan panas konveksi menggambarkan energi yang dibuang tiap satuan waktu, tiap satuan luas dan tiap perbedaan suhu.

Perpindahan kalor tanpa zat perantara Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA Perpindahan kalor tanpa zat perantara T A RADIASI A = luas permukaan (m2) T = suhu mutlak permukaan (K)

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen FAKTA

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep Radiasi adalah proses mengalirnya panas dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah bila benda terpisah baik oleh udara/gas atau hampa (vakum). Istilah “radiasi” dipergunakan untuk segala jenis gelombang elektromagnetik, tetapi dalam ilmu ini dibatasi pada persoalan yang diakibatkan oleh suhu dan yang dapat mengangkut energi melalui medium tembus cahaya atau melalui ruang. Energi ini disebut radiasi termal. Permukaan 1, T1 T1 > T2 Permukaan 2, T2

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Konsep Dalam perpindahan panas radiasi dikenal penyinar ideal/benda hitam yang dapat memancarkan energi dengan laju sebanding dengan pangkat empat suhu absolut benda itu Laju perpindahan panas : q =  A (T14 - T24 ) Dengan  adalah konstanta Stefan-Boltzmann sebesar 5,67 x 10- 8 W/m2.K4 atau 0.1714 x 10- 8 Btu/hr.ft2.R4. Persamaan di atas mengandaikan energi teradiasi oleh benda hitam. Jika benda tidak hitam (seperti abu-abu), maka harus dimasukkan faktor emisivitas () atau pancaran : q =  A (T14- T24)

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Ringkasan

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Latihan Berapa suhu pada sisi kanan dari benda seperti pada gambar di bawah ini

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen Latihan

Pengantar Fakta Konsep Ringkasan Latihan Asesmen TUGAS Buat mind map tentang perpindahan kalor dan massa 1 (dalam bentuk softcopy) Resume di kertas A4, tulis tangan, disertai gambar, materi perkuliahan hari ini, (se-kreatif mungkin)