Perpindahan Kalor Secara Konveksi Terjadi Pada

Perpindahan Kalor Secara Konveksi Terjadi Pada

Perpindahan Kalor (Konduksi, Konveksi, dan radiasi)
– Pada pertemuan sebelumnya kita sudah pernah membahas tentang kalor, di kesempatan kali ini kita akan membahasPerpindahan Kalor. Ternyata kalor pun dapat berpindah tempat, pada artikel sebelumnya kita telah ketahui bersama
kalor
adalah salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dikarenakan terjadi perubahan suhu. Misalnya ketika kita sedang memasak air, kalor akan berpindah dari api ke panci lalu menuju air. Pada saat menyetrika juga, kalor yang dihasilkan akan berpindah dari setrika menuju pakaian yang di setrika. Dari contoh-contoh diatas maka kalor akan berpindah tempat, adapun kalor dapat merambat dengan tiga cara,
konduksi (hantaran), konveksi (aliran), dan radiasi (pancaran). Kita akan membahas ketiga cara tersebut dibawah ini.


1. Konduksi (Hantaran)

Perpindahan kalor secara
konduksi (hantaran)
adalah perpindahan kalor melalui zatperantara dimana partikel-partikel zat perantara tersebut tidak berpindah. Adapun jenis zat ada juga yang zat yang memiliki daya hantar panas yang bagus dan ada juga yang kurang bagus. Berdasarkan daya hantar panasnya, maka zat dapat di kelompokkan menjadi dua yaitu:

a.
Konduktor
adalah zat yang dapat menghantarkan panas dengan baik. Bahan yang termasuk ke dalam konduktor adalah tembaga, aluminium, besi, dan baja.

b.
Isolator
adalah zat yang kurang baik menghantarkan panas. Bahan yang termasuk ke dalam isolator adalah kaca, karet, kayu, dan plastik.

Secara matematis rumus yang digunakan dalam perpindahan kalor secara konduksi jika dituliskan adalah sebagai berikut:

Baca :   Bagaimana Cara Mengenal Allah Swt Melalui Al Quran

Dimana:  T₁ = ujung batang logam bersuhu tinggi

T₂ = ujung batang logam bersuhu rendah

A = luas penampang hantaran kalor dan batang logam

K = koefisien koduksi termal

H = jumlah kalor yang merambat pada batang per satuan waktu per satuan luas

Dalam kehidupan sehari-hari, contoh peristiwa konduksi ini dapat kita jumpai ketika kita memasak makanan. Dimana ketika kita memasak makanan maka panci yang digunakan  akan mendapat panas atau kalor di semua bagiannya, walaupun yang terkena api hanya bagian bawahnya saja. Selain itu perambatan panas juga mengalir pada sendok yang digunakan, sehingga sendok yang digunakan biasanya akan dilapisi dengan bahan isolator (tidak menghantarkan panas) pada bagian ujungnya. seperti plastik atau kayu. Berikut ini akan kita berikan nilai-nilai dari koefisien konduktivitas termal dari beberapa zat yang sering digunakan.

Perpindahan Kalor


Contoh soal 1.

Batang logam dengan panjang 2 meter, memiliki luas penampang 20 cm² dan perbedaan temperaturnya pada kedua ujungnya adalah 50ºC. Jika koefisien konduksi termal 0,2 kal / msºC, tentukanlah jumlah kalor yang merambat per satuan luas per satuan waktu.

Diketahui:  K = 0,2 kal / msºC

L = 2 meter

∆T = 50ºC

Ditanya:     H = …?


Jawab

Perpindahan Kalor

Jadi, jumlah kalor yang merambat sebesar 0,01 kal/s.


2. Konveksi (Aliran)

Perpindahan kalor secara
konveksi (aliran)
adalah perpindahan kalor karena aliran zat yang dipanaskan Konveksi hanya akan terjadi pada zat yang dapat mengalir, yaitu zat cair dan zat gas.

Secara matematis rumus yang digunakan dalam perpindahan kalor secara konveksi jika dituliskan adalah sebagai berikut:

Perpindahan Kalor

Dimana: ∆T = perubahan suhu
A = luas penampang aliran

h = koefisien konveksi termal

H = jumlah kalor yang berpindah per satuan waktu




Konveksi dalam zat cair

Penerapan konveksi kalor dalam air pada kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.

Baca :   Banyak Pasangan Segitiga Yang Kongruen Adalah

a. Pemanasan air dalam ketel

Saat memanaskan air di ketel, maka proses yang terjadi memindahkan kalor secara konduksi dan konveksi.

Perpindahan Kalor

b. Sistem aliran panas

Pada hotel-hotel berbintang, tiap-tiap kamar mandi biasanya kran air dingin dan kran air hangat. Air panas yang di alirkan dari tempat pemanasan dan penyimpanan air panas ke seluruh bangunan secara konveksi. Untuk sistem kerjanya bisa di lihat pada gambar dibawah ini.

Perpindahan Kalor

Konveksi dalam udara

Penerapan konsep konveksi kalor dalam udara pada kehidupan sehari-hari dapat terlihat pada terjadinya angin laut, angin darat, dan pembuatan cerobong asap pada tungku pabrik.

a. Angin laut (terjadi di siang hari)

Pada siang hari daratan lebih cepat panas dari lautan, akibatnya udara diatas lautan naik, dan kemudian akan digantikan dengan udara yang lebih dingin dari atas laut yang tertiup menuju darat, sehingga terjadilah angin laut.

Perpindahan Kalor

b. Angin darat (terjadi pada malam hari)

Pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari lautan, karena lebih cepat melepaskan kalor. Akibatnya udara diatas lautan naik, dan kemudian akan digantikan dengan udara yang lebih dingin dari atas daratan yang tertiup menuju laut, sehingga terjadilah angin darat.

Perpindahan Kalor


Contoh soal 2.

Suatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,01 kal / msºC memiliki luas penampang 20 cm². Jika fluida tersebut mengalir dari dinding yang bersuhu 100ºC ke dinding lainnya bersuhu 20ºC, kedua dinding sejajar. Berapa besar kalor  yang di alirkan.

Diketahui:   h = 0,01 kal / msºC

∆T = 100ºC – 20ºC = 80ºC

A = 20 cm² = 2 × 10⁻³ m²

Ditanya:     H = …?


Jawab

Perpindahan Kalor

Jadi, jumlah kalor yang mengalir sebesar 16  × 10⁻⁴ kal/s.


Radiasi (Pancaran)

Matahari merupakan sumber energi utama bagi manusia di permukaan bumi. energi yang dipancarkan matahari sampai di bumi berupa gelombang elektromagnetik. Cara perambatan inilah yang disebut
radiasi, yang tidak memrlukan adanya medium zat perantara.

Baca :   Sebutkan Alat Pertahanan Yang Digunakan Pada Pencak Silat

Secara matematis rumus yang digunakan dalam memperoleh energi per satuan luas per satuan waktu jika dituliskan adalah sebagai berikut:

Perpindahan Kalor

Dimana:  W = energi yang dipancarkan (watt/m²)
𝜎 = konstanta Stefan-Boltzmann (5,672  × 10⁻⁸ watt/m²K⁴)

e = koefisien emisivitas (0 < e < 1)

Perpindahan Kalor (Konduksi, Konveksi, dan radiasi) –Demikianlah pembahasan singkat
Perpindahan Kalor (Konduksi, Konveksi, dan radiasi). Semoga artikel diatas dapat membantu teman setia
Sains Seru. Jika ada yang kurang paham bisa lengsung di tanyakan di kolom komentar ya. Artikel disini akan terus di
update, maka dari itu ikuti terus ya
update
arikel disini ya.
See you.

Perpindahan Kalor Secara Konveksi Terjadi Pada

Source: http://www.sainsseru.com/2018/01/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-radiasi.html

Artikel Terkait

Leave a Comment