PERPINDAHAN KALOR

PERPINDAHAN KALOR

Perpindahan kalor terjadi dan benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu lebih rendah.
Ada tiga macam cara perpindahan kalor, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.

PERPINDAHAN KALOR SECARA KONDUKSI
Perpindahan kalor secara konduksi ialah perpindahan kalor melalui zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Terjadinya konduksi kalor dapat diterangkan dengan teori molekul. Pada bagian zat yang panas, molekul-molekul bergetar lebih cepat dan membentuk molekul-molekul lain di sekitarnya. Benturan-benturan itu mengakibatkan molekul-molekul di sekitarnya juga bergetar lebih cepat dan suhunya naik (semakin panas). Perpindahan kalor secara konduksi terjadi pada zat padat, seperti logam. Contoh Sepotong logam dipanasi pada salah satu ujungnya maka ujung yang lain akan terus
panas.

Konduktor dan Isolator
Berdasarkan daya hantar kalornya, zat dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang daya hantarnya baik, misalnya berbagai jenis logam seperti alumunium, tembaga, besi, silikon baja dan lain-lain. Isolator adalah zat yang daya hantar kalornya buruk, misalnya kayu, plastik, kertas, kaca, udara dan lain-lain. Berdasarkan sifat konduktor atau isolator yang dimiliki beda, kita dapat memanfaatkan benda itu dengan sebaik-baiknya.

Contohnya:
• Alat-alat dapur (panci, penggorengan) seterika dan radiator terbuat dan jenis logam, seperti:
tembaga, alumuriium atau besi, karena bahan-bahan mi mudah menghantarkan kalor dan api ke bahan makanan atau air yang dimasak.
• Tangkai pegangan pada alat-alat dapur, pegangan seterika terbuat dan kayu, plastik atau ebonit,
karena bahan ini sukar menghantarkan kalor sehingga tetap aman untuk dipegang.


Perpindahan Kalor Secara Konveksi (Aliran)
Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat itu. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Terjadinya arus konveksi pada zatcair dan gas disebabkan adanya perbedaan massa jenis zat. Pada bagian yang dipanaskan, massa jenis zat lebih kecil daripada bagian yang tidak dipanaskan.
Pada sistem ventilasi rumah terjadi konveksi alami udara, di mana udara panas dalam rumah bergenak ke atas dan keluar melalui ventilasi, kemudian tempatnya digantikan oleh Udara dingin yang masuk ventilasi sehingga suhu udara di dalam rumah terasa lebih nyaman. Terjadinya angin darat dan angin laut juga disebabkan oleh konveksi alamiah udara.


Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran)



Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, antara lain:
a. Perpindahan kalor dan matahari di bumi.
b. Perpindahan kalor dan api unggun ke benda-benda yang ada di sekitarnya.

Makin tinggi suhu suatu benda dibandingkan suhu lingkungannya, makin besar pancaran kalornya. Selain suhu, besarnya kalor yang dipancarkan oleh suatu benda juga ditentukan oleh permukaan benda tersebut:

1. Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerap kalor radiasi yang baik sekaligus pemancar kalor radiasi yang baik pula.
2. Permukaan yang putih dan mengkilap adalah penyerap kalor radiasi yang buruk sekaligus pemancar kalor yang buruk pula.
3. Untuk mengurangi merambatnya kalor secara radiasi, permukaan harus dilapisi suatu bahan agar mengkilap (misal: perak)

Apabila suatu benda menerima pancaran kalor, maka benda tersebut akan mengalami:
a. Meneruskan klor (diaterman), contoh : udara.
b. Memantulkan kator, contoh : cermin.
c. Menyerap kalor (aterman), contoh : gelas, air.

Untuk menyelidiki adanya radiasi kalor digunakan alat yang disebut termoskop. Termoskop yang dapat digunakan untuk menyelidiki sifat pancaran dan berbagai permukaan disebut termoskop diferensial.
Dengan termoskop diferensial antara lain dapat ditentukan bahwa benda yang permukaannya hitam kusam memancarkan dan menyerap kalor lebih balk daripada benda yang permukaannya putih.

Energi Kalor dapat Dicegah untuk Berpindah dengan Mengisolasi Ruang Tersebut

Perpindahan kalor yang baik secara konduksi, konveksi maupun radiasi dari suatu tempat atau ruang dapat dicegah dengan cara mengisolasi ruang tersebut. Manfaat penerapan konsep perpindahan kalor maupun pencegahannya dapat ditemui pada beberapa peralatan rumali tangga, misalnya:
a. Termos merupakan alat yang dapat mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi.
Prinsip kerja termos adalah mencegah terjadinya perpindahan kalor dengan cara mengisolasi ruang di dalam termos tersebut. Dinding permukaan bagian dalam termos dibuat mengkilap dengan lapisan perak agar daya serap dan daya pancar terhadap kalor sangat rendah sehingga kalor dan air panas tidak diserap dinding tersebut sehingga tetap panas. Dinding dibuat berlapis dua diantaranya berupa ruang hampa, untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi maupun radiasi. Sehingga kalor tetap terperangkap di sin panas.

b. Seterika mengkoriduksi kalor pada pakaian yang disetenika. Pegangan seterika terbuat dan kayu atau plastik sebagai isolator, sehingga tangan tidak terasa panas.