Macam-macam Perpindahan Kalor, Penyebab dan Analisisnya.

Pada artikel sebelumnya saya telah menjelaskan tentang kalor dan dikupas sedikit tentang perpindahan kalor. Nah kali ini saya akan membagikan pembahasan secara lebih detail tentang perpindahan kalor. Kita tahu bahwa kalor merupakan salah satu bentuk energi kinetik yang merambat dan berpindah dari tempat/zat yang bersuhu tnggi menuju ke tempat/zat yang bersuhu lebih rendah. Misalnya pada waktu kita mengaduk air panas dengan sendok.



Kalor yang ada pada air panas akan berpindah ke sendok seiring berjaannya waktu. Atau saat kita menjemur pakaian kalor yang ada pada matahari akan berpinda ke pakian sehingga air yang ada pada pakaian menguap dan pakian menjadi kering. Didunia ini perpindahan kalor dibedakan menjadi tiga macam yaitu perpindahan kalor secara konduksi, perpindahan kalor secara konveksi dan perpindahan kalor secara radiasi. Lebih jelasnya bahas satu-persatu sebagai berikut :

Baca juga :
Perubahan Wujud Zat (Kalor): Soal dan Pembahasan
Perubahan Wujud Zat (Kalor) : Percobaan Perubahan Es Batu.

1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi.

Konduksi merupakan salah satu perpindahan kalor tanpa diikuti medium perantaranya. Kalor berpindah dari satu lingkungan atau zat dari suhu tinggi menuju ke suhu yang lebih rendah melwati mesium perantaranya. Tetapi medium perantara yang dilewati oleh energi kalor tidak ikut berpindah. Partikel pada zat tersebut hanya bergetar. Perpindahan kalor secara konduksi disebabkan oleh partikel-partikel penyusun medium tersebut.

Ketika kalor yang berupa energi kinetik merambat ujung zat medium perantara. Maka partikel-partikel zat perantara juga ikut bergetar. Semakin besar kecepatan getaran partikel tersebut maka semakin besar pula energi kinetiknya. Besar nya energi kinetik menyebabkan suhu pada medium tersebut meningkat sehingga medium akan terasa panas jika disentuh.
Secara matematis maka dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :


Jika Q/T merupakan kelajuan hantaran kalor yang mengalir perdetik dan deltaT = T2 – T1 maka persamaan akan menjadi :

Keterangan :

Q = energi kalor (J)
A = Luas zat (m2 )
Delta T = selisih suhu (K)
d = tebal zat (m)
k = konduktifitas suhu
t = lamanya kalor yang mengalir (K)

Kebanyakan medium yang sering terjadi proses konduksi adalah kebanyakan medium padat. karena partikel pada zat padat sangat rapat, sihingga partikel itu hanya bergetar tidak berpindah mengikuti kalor tersebut.
Contoh dari perpindahan kalor secara konduksi adalah. Perpondahan kalor dari air panas ke sendok besi, perpindahan kalor dari dari kompor ke air, perpindahan ujung rel kereta ke ujung yang lain dan sebagainya.



2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi.

Konveksi merupakan salah satu jenis perpindahan kalor yang juga disertai perpindahan zat medium perantaranya.
Penyebab terjadi peristiwa konveksi tersebut karena partikel-partikel dari zat medium perantaranya berjarak sangat renggang sehingga ketika terjadi suatu energi kinetik atau energi kalor yang datang ke medium zat tersebut. Energi kalor yang merambat, membuat massa jenis partikel tersebut mengecil dan terangkat keatas. Sehingga medium perantara mengikuti perpindahan kalor tersebut. Peristiwa konveksi kalor terbut dapat ditulis dengan persamaan matematis sebagai berikut.

Keterangan :
H = laju perpindahan kalor (W)
Delta T = selisih antara suhu awal dan suhu akhir.

Banyak sekali contoh dari perpindahan kalor secara konveksi dikehidupan sehari-hari yaitu perpindahan kalor dari air ke air didalam panci, ketika air di bagian bawah panci dipanaskan maka kalor yang ada di bagian bawah panci bepinda ke bagian atas dan menyebabkan terjadinya peristiwa konveksi kalor yang berpindah diikuti oleh air. Contoh perpindahan kalor lainnya adalah Perpindahan kalor dari udara ke udara, perpindahan kalor dari awan ke awan dan dan lain-lain.

Manfaat mempelajari kalor secara konveksi yaitu :

Sistem ventilasi rumah dengan adanya sistem ventilasi rumah udara panas ke atas dan keluar melewarti ventilasi.
Cerobong asap, dengan adanya cerobong asap. Asap yang panas terangkat ke atas dan terbawa
Keluar melalui cerobang asap
Angin laut dan angin darat, peristiwa angin laut juga merupakan proses konveksi. Masaa jenis udara mengecil dan akhirnya terangkat ke atas.

3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi.

Radiasi adalah perpindahan kalor melalui pancaran atau perpindahan kalor tanpa medium perantara. Coba teman-teman pada pagi hari berdiri di bawah sinar matahari. Lama kelamaan akan terasa hangat bukan? Itu dikarenakan oleh kalor yang berasal dari matahari. Penyebab terjadinya adalah adanya pancaran dari gelombang elektromagnetik. Perpindahan kalor secara radiasi ini cukup unik.

Karena perpindahan kalor secara radiasi tidak membutuhkan medium perantara, tidak seperti perpindahan kalor secara konduksi, dan konveksi. Setiap benda/zat mencarakan radiasi gelombang elektromagnetik. Laju dari radiasi benda berbanding lurus dengan suhu mutlak pangkat empat benda/zat tersebut, berbandig lurus dengan luas penampang zat/benda tersebut. Secara matematis ditulis sebagai berikut:

Keterangan :

A = luas penampang (m2)
H = Laju radiasi(W)
T = Suhu mutlak(K)
e = emisitas bahan
σ = tetapan steven -boltman (5,670 × 10-8

Demikianlah artikel tentang perpindahan kalor dan penyebabnya. Jika ada kritik dan saran bisa ditulis dikomentar atau bisa dikirim melalui email :[email protected].

Scroll to Top