Guru Matapelajaran : Drs.Suparno,MSi Pesona Fisika SMA NEGERI 59 JAKARTA C Perpidahan Kalor Guru Matapelajaran : Drs.Suparno,MSi Kelas X- Semester 2

C Perpindahan Kalor 1 Konduksi 2 Konveksi 3 Radiasi 4 Uji Kompetensi

3 Perpindahn Kalor Arah perpindahan energi panas ( kalor ) selalu dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Perpindahan kalor dapat terjadi dengan 3 cara, yaitu secara konduksi, konveksi dan radiasi. A. Konduksi Konduksi adalah proses perpindahan kalor melalui zat, tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat itu. Sebagai zat perantara pada konduksi adalah zat padat. T1 T2 T1 > T2

A. Konduksi Besarnya perpindahan kalor secara konduksi adalah T1 T2 A Q Q L Besarnya perpindahan kalor secara konduksi adalah Sebanding dengan luas permukaan benda (A) Sebanding dengan beda suhu antara kedua sisi (T ) Berbanding terbalik dengan panjang benda ( l ) Tergantung pada jenis benda/koefisien konduksivitas benda ( K ) Pernyataan tersebut dapat ditulis dengan persamaan ; Persamaan diatas dapat ditulis ; Harga Q/t merupakan laju perambatan kalor dan dinyatakan dengan lambang H, sehingga

Persamaan diatas dapat ditulis ; Harga Q/t merupakan laju perambatan kalor dan dinyatakan dengan lambang H, sehingga Q = banyaknya kalor yang merambat selama t sekon Q/t = H = banyaknya kalor yang merambat tiap detik atau laju perambatan kalor ( Joule/sekon ) k = koefisien konduktivitas benda ( J/m.s.K ) A = luas permukaan benda (m2) L = tebal /panjang benda (m) T = T2 – T1 = perbedaan suhu kedua permukaan ( K )

B. Konveksi Konveksi adalah perpindahan kalor yang diserta partikel-partikel zat pentara itu. Konveksi ada 2 macam, yaitu konveksi alamiah dan konveksi pakasa. Konveksi alamiah terjadi karena perbedaan masa jenis. Misalnya pada pemanasan air, massa jenis air yang dipanasi mengecil sehingga air yang panas naik dan diganti air yang masa jenisnya besar . Konveksi paksa terjadi karena dipengaruh oleh faktor luar, yaitu tekanan. Sebagai contoh, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin ruangan dipasang ventilasi ( lubang aingin ), AC atau kipas angin. Untuk mendinginkan mesin kendaraan digunakan radiator,pompa dan kipas angin. Pada radiator, air disirkulasikan melalui pipa-pipa dengan bantuan pompa sehingga air akan mengambil panas dari mesin mobil,dan udara panas akan dibuang melalui sirip-sirip radiator. Supaya radiator cepat dingin sirip-sirip radiator ditiup lagi dengan menggunakan kipas angin. Angin atau udara yang ditimbulkan oleh kipas angin tersebut juga merupakan konveksi paksa

B. Konveksi Konveksi paksa terjadi karena dipengaruh oleh faktor luar, yaitu tekanan. Sebagai contoh, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin ruangan dipasang ventilasi ( lubang aingin ), AC atau kipas angin. Untuk mendinginkan mesin kendaraan digunakan radiator,pompa dan kipas angin. Pada radiator, air disirkulasikan melalui pipa-pipa dengan bantuan pompa sehingga air akan mengambil panas dari mesin mobil,dan udara panas akan dibuang melalui sirip-sirip radiator. Supaya radiator cepat dingin sirip-sirip radiator ditiup lagi dengan menggunakan kipas angin. Angin atau udara yang ditimbulkan oleh kipas angin tersebut juga merupakan konveksi paksa

C. Radiasi Radiasi adalah perpindahan kalor ( energi ) dalam bentuk gelombang elektromagnet. Perpindahan kalor dalam bentuk elektromagnet tidak memerlukan zat perantara ( medium ). Yang termasuk gelombang elektromagnet adalah : Gelombang mikro/radar Gelombang radio Sinar inframerah Sinar tampak ( cahaya ) Sinar ultraviolet Sinar-X Sinar-Y

3. Radiasi Yosef Stefan ( 1835-1893) menyatakan bahwa besarnya energi W dipancarkan oleh permukaan bidang tiap satuan waktu t ( daya radiasi P) persatuan luas bidang ( A ) sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak (T4) bidang itu. Keterangan : P = daya radiasi ( watt ) W = energi radiasi ( Joule ) e = koefisien emisi / emitivitas radiasi (antara 0 dan 1 ) σ = tetapan Stefan Bolzman ( σ = 5,67 x 10-8 W/m2 K4 A = luas penampang benda ( m2 ) T = suhu mutlak ( K ) t = waktu atau lama radiasi ( s )

3. Radiasi Jika benda yang suhunya T berada dalam lingkungan yang suhunya T0 , maka persamaan diatas ditulis Benda hitam dengan e = 1, merupakan pemancar dan penyerap kalor yang paling baik. Jumlah energi tiap detik ( daya radiasi ) tiap stuan luas bidang disebut intensitas radiasi atau kekuatan radiasi I = intensitas radiasi ( watt .sekon=Joule )

Energi yang dipancarkan selama 10 detik Besarnya daya radiasi Contoh Soal Sebuah benda hitam sempurna, suhunya 1270C, dan luas penampangnya 50 cm2 memiliki koefisien emitivitas permukaan sebesaar 0,5. Tentukan Energi yang dipancarkan selama 10 detik Besarnya daya radiasi Intensitas radiasi Diketahui : T = 127 +273 = 400 0K e = 0,5  = 5,67 x 10-8 W/m2 K4 A = 50 cm2 = 50 x 10-4 m2 Ditanyakan : a. W = ……., t = 10 s b. P = ……… c. I = ……… Jawab : W = 0,5. 5,67 x 10-8 . 50x10-4 (4 x 102 )4 .10 = 362880 x 10-4 J = 36,288 J P = 0,5. 5,67 x 10-8.50x10-4 (4 x102 )4 = 36288 x 10-4 Watt = 3,6288 Watt I = 0,5. 5,67 x 10-8 .(4 x 102 )4 = 85,76 J