Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran), Rumus & Contoh Soal – Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan wacana perpindahan kalor. Yang mencakup pengertian perpindahan kalor secara radiasi atau pancaran, rumus perpindahan kalor dan referensi soal perpindahan kalor dengan lengkap dan gampang dipahami. Agar lebih detailnya silakan simak ulasan dibawah ini dengan secama.
Daftar Isi
Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran), Rumus & Contoh Soal
Mari kita bahas pengertian perpindahan kalor terlebih dahulu dengan secama.
Pengertian Perpindahan Kalor
Jarak antara bumi ke matahari yaitu 149.600.0000 km dan antara bumi dan matahari terdapat ruang hampa udara. Menjadikan tidak memungkinkan terjadi perpindahan kalor (panas) dengan konveksi ataupun dengan konduksi.
Namun tetapi panas pada matahari yang berjarak ratusan juta kilometer sanggup kita rasakan dari permukaan bumi. Dalam insiden tersebut kalor tidak sanggup berpindah dengan cara konduksi. Yang mana di proses perpindahan kalor dengan cara konduksi mengharuskan terdapat mediator dalam bentuk zat padat.
Selain itu, kalor yang dihasilkan oleh matahari tidak sanggup berpindah dengan cara konveksi baik itu dengan cara konveksi alamiah maupun konveksi paksa, dikarenakan harus ada zat cair atau gas untuk mengalirkan panas matahari. Kemudian dengan cara bagaimanakah panas matahari sanggup hingga ke permukaan bumi? Maka dari itulah ikuti penjelasannya dibawah ini!
Perpindahan kalor dari matahari ke permukaan bumi sanggup terjadi dengan cara radiasi (pancaran), yang mana dalam proses tersebut kalor tidak memerlukan medium untuk hingga ke permukaan bumi. Makara radiasi yaitu perpindahan kalor tanpa zat mediator dan berupa bentuk gelombang elektromagnetik. Alat yang dipakai untuk mengetahui adanya radiasi (pancaran) kalor disebut dengan termoskop. Untuk menciptakan termoskop sederhana yaitu mudah. Berikut ini yaitu gambar termoskop sederhana.
Memakai dua buah lampu pijar bekas (lampu A dan lampu B) yang dihilangkan filamen dengan caa melubangi di bab bawahnya. Bola lampu B dihitamkan, sedangkan bola lampu A tetap. Kemudian kedua buah lampu tersebut disambungkan dengan satu buah pipa U yang berisi alkohol yang diberi warna.
Apabila pancaran kalor jatuh pada permukaan pada bola B, maka tekanan gas di dalam bola B akan bertambah besar dan permukaan alkohol di bawah bola A akan naik. Apabila A dan B bersamaan diberi pancaran kalor, permukaan alkohol di bawah B tetap turun dan permukaan alkohol di bawah A akan naik.
Peristiwa diatas menggambarkan bahwa bola hitam sanggup menyerap kalor yang lebih banyak dibanding bola lampu yang tidak dihitamkan. Maka, sanggup disimpulkan bahwa suatu benda yang permukaany hitam kusam memancarkan atau menyerap kalor yang lebih baik dibanding pada suatu benda yang permukaanya putih mengkilap.
Rumus Perpindahan Kalor
Laju perpindahan kalor termal yang dipancarkan dengan cara radiasi oleh suatu benda secara empiris ditemukan oleh Josef Stefan di tahun 1879. Stefan mengemukakan bahwa laju perpindahan kalor termal yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda sebanding dengan luas permukaan pada benda dan pangkat empat suhu absolutnya. Hasil empiris diturunkan dengan teoritis oleh Ludwig Boltzmann di tahun 1884 yang dikenal dengan aturan Stefan-Boltzmann yang sanggup dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
P = eσAT44
Dengan keterangan:
P = Daya yang diradiasikan (watt)
e = Emisivitas suatu benda
σ = Konstanta Stefan (5,6703 x 10-8 W/m2K4).
A =Luas suatu benda yang memancarkan radiasi (m2)
T = Suhu mutlak (K)
Nilai emisivitas e sebuah benda bergantung dengan warna permukaan suatu benda tersebut. Permukaan sebuah benda yang berwarna hitam tepat nilai e = 1, sedang untuk suatu benda yang warnanya putih tepat nilai e = 0. Makara nilai emisivitas e secara umum yaitu 0 < e < 1.
Untuk lebih memahami wacana perpindahan kalor secara radiasi (pancaran), perhatikanlah dan pahami referensi soal berikut ini.
Contoh Soal Perpindahan Kalor
1.Sebuah bola tembaga mempunyai luas 20 cm2 selanjutnya dipanaskan hingga berpijar pada suhu 127o Apabila emisivitas materi yaitu 0,4 dan tetapan Stefan yaitu 5,67 x 10-8 W/m2K4, maka hitunglah energi radiasi yang dipancarkan oleh bola tersebut setiap sekonnya.
Penyelesaian:
Diketahui:
A = 20 cm2 = 2 x 10-3 m2
T = (127 + 273) = 400 K
e = 0,4
σ = 5,67 x 10-8 W/m2K4
Ditanya: P:…?
Jawab:
P = eσAT4
P = (0,4).(5,67 x 10-8).(2 x 10-3).(400)4
P = (0,4).(5,67 x 10-8).(2 x 10-3).(256 x 108)
P = 1161,23 x 10-3 W
P = 1,61123 W ≈ 1,2 W
Jadi, energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu bola tersebut pada setiap sekon yaitu 1,2 watt.
Demikianlah telah dijelaskan wacana Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran), Rumus & Contoh Soal, supaya menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artkel lainnya.
Sumber http://www.seputarpengetahuan.co.id