Pengertian dan Contoh Perpindahan Panas secara Konduksi, Konveksi, dan Radiasi

Transkripsi

1 Pengertian dan Cnth Perpindahan Panas secara Knduksi, Knveksi, dan Radiasi Ilmupengetahuanalam.cm- Pengertian dan Cnth Perpindahan Panas/Kalr secara Knduksi, Knveksi, dan Radiasi- Panas/Kalr adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah jule. Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki energi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atm-atm atau mlekul penyusunnya.( Wikipedia ). Kalr dapat mengubah suhu suatu zat, misalnya saat serang Ibu membuat minuman susu untuk anaknya, beliau mencampur air panas dengan air dingin agar susu yang dibuatnya hangat. Saat pencampuran air panas dan air dingin, maka air panas melepaskan energi panas, sedangkan air dingin menerima energi panas tersebut ( kalr yang dilepas sama dengan kalr yang diterima ). Dalam kehidupan sehari-hari kita sangat akrab dengan benda atau alat-alat baik yang dapat menghantarkan panas ( knduktr ) maupun alat yang tidak dapat menghantarkan panas/kalr ( islatr ). Misalnya saat kita membuat minuman teh atau kpi. Setelah kita memasukkan gula dan kpi/teh ke dalam gelas, kemudian menuangkan air panas ke dalam gelas tersebut, dan mengaduknya menggunakan sendk lgam, maka tangan kita terasa panas/hangat. Mengapa tangan kita terasa panas? Berikut penjelasannya :

2 1. Pengertian Perpindahan Kalr secara Knduksi beserta Cnthnya Knduksi adalah perpindahan kalr/panas melalui perantara, di mana zat perantaranya tidak ikut berpindah. Dalam arti lain, knduksi/hantaran yaitu perpindahan kalr pada suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya. Cnth Perpindahan Panas secara Knduksi :

3 Ujung lgam akan terasa panas jika ujung yang lain dipanaskan, misalnya saat kita mengaduk adnan gula, air panas, dan kpi dengan menggunakan sendk lgam; saat kita memegang kawat lgam kembang api yang sedang menyala Knalpt akan panas ketika mesin mtr dihidupkan Mentega akan meleleh ketika diletakkan di wajan yang tengah dipanaskan Tutup panci terasa panas saat panci digunakan untuk memasak Air akan mendidih ketika dipanaskan menggunakan panci lgam dan sejenisnya 2. Pengertian Perpindahan Kalr secara Knveksi beserta Cnthnya Knveksi adalah perpindahan panas melalui aliran, di mana zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikel berpindah dan mengakibatkan kalr merambat, maka terjadilah knveksi. Knveksi terjadi pada zat cair dan gas ( udara/angin ). Cnth Perpindahan Panas secara Knveksi:

4 Gerakan naik turunnya air yang sedang mendidih saat direbus Gerakan naik turunnya kacang hijau, beras, kedelai saat direbus Terjadinya angin darat dan laut Gerakan baln udara Asap pada cerbng asap bergerak naik 3. Pengertian Perpindahan Kalr secara Radiasi beserta Cnthnya Radiasi adalah perpindahan panas tanpa zat perantara. Biasanya disertai cahaya Cnth Perpindahan Kalr secara Radiasi :

5 Tubuh terasa hangat ketika dekat dengan api atau jenis panas lainnya. Misalkan saat tangan kita didekatkan pada kmpr gas yang sedang menyala, hangatnya tubuh ketika dekat dengan api unggun Panas matahari sampai ke bumi meski melewati ruang hampa Menjemur pakaian memanfaatkan perpindahan panas secara radiasi Menetaskan telur ayam/bebek dengan lampu Menjemur pakaian saat siang hari PENERAPAN KONDUKSI, KONVEKSI, DAN RADIASI PADA KEHIDUPAN SEHARI - HARI 1. Aplikasi knduksi

6 Knduksi adalah perpindahan panas melalui zat perantara. Namun, zat tersebut tidak ikut berpindah ataupun bergerak. Cnth dalam kehidupan sehari hari yakni : a. Memasak air menggunakan panci lgam gambar 1.a : air mendidih dalam panci merupakan penerapan prinsip kalr secara knduksi Dalam kehidupan sehari-hari, peristiwa knduksi dapat diamati misalnya pada saat mema sak air menggunakan panci lgam di atas api kmpr. Aliran panas dari api akan meramb at melalui atm-atm dalam lgam. Lgam kemudian meneruskan panas yang diterimany a dari api ke mlekul-mlekul air. Lgam merupakan knduktr panas yang baik sehingga panas dari api akan cepat di hantarkan dan menyebabkan air segera mendidih. b. Membuat kpi atau minuman panas Ketika kita membuat kpi atau minuman panas, lalu kita mencelupkan sendk untuk meng aduk gulanya. Biarkan beberapa menit, maka sendk tersebut akan ikut panas. Panas dar i air mengalir ke seluruh bagian sendk. gambar 1.b :minuman panas merupakan aplikasi knsuksi

7 c. Membakar besi lgam dan sejenisnya gambar 1.c: besi panas juga merupakan aplikasi kunduksi Saat kita membakar besi lgam dan sejenisnya. Walau hanya salah satu ujung dari besi lgam t ersebut yang dipanaskan, namun panasnya akan menyebar ke seluruh bagian lgam sampai k e ujung lgam yang tidak ikut dipanasi. Hal ini menunjukkan panas berpindah dengan perantara besi lgam tersebut. d. Slder gambar 1.d : slder Untuk melekatkan kmpnen elektrnika ke papan rangkaian kita menggunakan cairan timah d engan menyldernya. Slder listrik akan menerima panas dari knversi energy listrik. Panas dar i energy listrik ini akan diterukan ke ujung lgam pada slder yang di sentuhkan ke timah yang d ipsisikan di kaki-kaki kmpnen elektrnika yang akan di lekatkan. Setelah beberapa saat, tim ah akan meleleh dan pada saat itu slder kita angkat. Timah akan segera mendingin dan memb eku, melekatkan kaki kmpnen elektrnika tadi ke papan rangkaian dengan kuat. e. Setrika listrik

8 gambar 1.e : setrika listrik Untuk merapikan dan mensterilkan pakaian, kita memerlukan sesuatu yang panas namun tidak merusak. Karena itulah kita perlu knduktr untuk menstransfer panas dari sumber panas terten tu ke pakaian kita. Kita memerlukan sebuah setrika. Setrika akan menstransfer panas dari sumb er panas (mislya panas dari knversi energi istrik) ke pakaian. Panas di bagian lgam pada setri ka bertahan cukup lama sehingga memungkinkan kita menggunakannya untuk merapikan pakai an kita. 2. Aplikasi knvensi Knveksi adalah perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. Ada d ua macam knvensi, yaitu knvensi alami dan knvensi paksa. Lnvensi alami terjadi misalnya pada prses terjadinya angin laut dan angin darat. Sedangkan knvensi paksa misalnya terjadi pada prses pendinginan mesin menggunakan air pada radiatr mbil dan prses pengeringan menggunakan hair dryer. a. Terjadinya angin laut dan angin darat Air laut merupakan kalr jenis yang lebih tinggi daripada daratan, sehingga matahari hanya me mberikan efek yang sangat kecil pada suhu lautan. Sebaliknya, daratan menjadi panas sepanja

9 ng siang dan menjadi dingin sepanjang malam. Di dekat pesisir, perbedaan suhu antara daratan dan lautan ini menimbulkan angin laut pada siang hari dan angin darat pada malam hari. b. Radiatr mbil gambar 2.b : radiatr mbil Pada system pendingin mesin (radiatr) air dipaksa mengalir melalui pipa-pipa dengan bantuan pmpa air (water pump).panas mesin yang tidak dikehendaki dibawa leh sirkulasi air tersebut menuju radiatr. Di dalam radiatr, air didinginkan dengan bantuan udara. Air yang telah mendi ngin ini kemudian di pimpa untuk mengulang kembali prses transfer panas dari mesin mebil ke radiatr. Ingat bahwa prses knveksi melibatkan fluida (dalam kasus ini di wakili leh air) seba gai penghantar panas. Air yang digunakan dalam radiatr lama-lama akan berkurang akibat pen guapan dan akhirnya akan habus. Oleh karena itu, radiatr perlu diisi air kembali untuk memasti kan lancarnya prses pendinginan mesin selama mbil berjalan. c. Pengering rambut (hairdryer) gambar 2.c : hair dryer

10 Pada alat pengering rambut (hair dryer), kipas angin menarik udara disekitarnya dan meniupkan kembali setelah di lewatkan pada elemen pemanas di dalamnya. Dengan prses ini di perleh a rus knveksi paksa udara panas. 3. Aplikasi radiasi Peristiwa radiasi kalr merupakan prses perpindahan panas melalui radiasi gelmbang elektr magnetik, tanpa perlu medium. Peristiwa radiasi ini dapat anda simpulkan dari adanya peramba tan panas tanpa ada medium berupa fluida (misalnya angin, air atau asap) maupun zat padat ( misalnya lgam) yang menjadi perantaranya. a. Oven micrwave gambar 3.a : ver micrwave Gelmbang mikr (micrwave) merupakan salah satu bentuk radiasi elektrmagnetik yang mud ah diserap leh mlekul-mlekul air. Pada ven micrwave, gelmbang mikr didistribusiakan d ari lgam yang berputar serta lgan pada dinding-dindingnya. Gelmbang mikr mampu mene mbus plastic pembungkus makanan atau pirirng keramik dan akhirnya di serap leh mlekul mlekul air di dalam makanana yang sedang diamasak. Penyerapan energy gelmbang mikr i ni akan memanaskan makanan dan menjadikannya matang, siap dihidangkan. b. Radiasi panas dari tungku perapian

11 gambar 3.b : tungku api Di daerah berhawa dingin,biasanya di negara yang mengenal musim dingain (salju), penduduk memiliki tungku perapian untuk menghangatkan diri di saat dingin. Orang-rang hanya perlu ber ada di dekat tungku perapian yang menyala untuk bias merasakan udara hangat. Jadi, mereka t ak perlu menempatkan diri di dalam asap perapian atau menggunkan lgam yang di bakar untu k meraskan hangatnya perapian. Mereka hanya cukup mendekat saja dan radiasi elektrmagne ti dari api (akan menghantarkan hangatnya api ke tubuh merkan) c. Radiasi panas dari bla lampu gambar 3.c : lampu bhlam Ketika kita mendekatkan tangan kita pada bla lampu yang sedang menyala. Rasa panas lamp u akan memengaruhi tangan kita sehingga tangan kita terasa panas. Hal ini menunjukkan bahw a rasa panas dari lampu dipindahkan secara radiasi atau pancaran.