Suara.com - Apa itu perpindahan kalor? Bagaimana contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari? Perlu diketahui Kalor memiliki satuan internasional (SI) yaitu joule.
Kalor merupakan bentuk energi panas atau jumlah panas yang ada dalam sebuah benda. Perpindahan kalor merupakan kalor yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.
Perpindahan kalor memiliki 3 macam perpindahan antara lain: konduksi, konveksi dan radiasi. Dalam kehidupan sehari-hari sering dihadapkan oleh berbagai macam peristiwa perpindahan kalor ini. Untuk lebih lengkapnya berikut penjelasan macam-macam perpindahan kalor beserta contohnya.
1. Konduksi (Aliran)
Baca Juga: Pemanfaatan Energi dalam Kehidupan Sehari-hari
Konduksi merupakan perpindahan panas melalui zat padat yang tidak ikut mengalami perpindahan. Apabila ujung sebatang logam dipanaskan di atas api, maka ujung yang lain akan menjadi panas.
Hal ini menunjukkan kalor berpindah ke bagian yang memiliki suhu yang lebih rendah. Contoh dari konduksi yang lain adalah tutup panci yang menjadi panas ketika digunakan untuk memasak.
2. Konveksi (Hantaran)
Konveksi merupakan perpindahan panas melalui aliran yang zat perantaranya ikut berpindah. Konveksi sering terjadi pada zat cair dan gas. Contohnya adalah air yang dipanaskan akan memuai sehingga massa jenisnya menjadi berkurang. Karena massa jenis berkurang, air kemudian bergerak naik.
Selain itu, konveksi juga terjadi pada gas ketika udara panas naik dan udara yang lebih dingin turun. contoh konveksi udara terjadi ketika angin darat dan angin laut di pantai, gerakan balon udara, dan asap cerobong pabrik.
Baca Juga: Macam-macam Energi Beserta Contohnya
3. Radiasi (Pancaran)
Konveksi adalah perpindahan panas atau kalor yang disertai dengan perpindahan bagian zat perantaranya. Konveksi merupakan proses ketika panas dari satu tempat satu tempat ke tempat lain dipindahkan melalui gerak gas atau zat cair yang mengandung panas itu sendiri secara besar-besaran.
Konveksi umumnya terjadi pada fluida (zat yang dapat mengalir) seperti zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara konveksi disebabkan oleh perbedaan massa jenis. Permukaan yang mempunyai muatan panas lebih tinggi akan mengalirkan panasnya ke permukaan yang lebih rendah.
Contoh dari perpindahan kalor secara konveksi adalah adalah air yang direbus di dalam panci perlahan akan mendidih seluruhnya, meski yang dipanaskan hanya bagian bawah panci.
Jenis-Jenis Konveksi
Prof. Yohanes Surya, Ph.D dalam buku Suhu dan Termodinamika menjelaskan, ada dua jenis konveksi, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa.
Konveksi Alamiah
Pada konveksi alamiah, perpindahan molekul terjadi secara alamiah berdasarkan perbedaan massa jenis. Contoh konveksi alamiah terjadi ketika memanaskan air. Massa jenis air lebih kecil sehingga akan mengalir ke atas. Sebaliknya, air yang lebih dingin akan mengalir ke bawah. Pemanasan air seperti ini akan berlangsung terus hingga seluruh air mencapai suhu yang sama.
Baca Juga
Konveksi paksa terjadi karena terdapat pengaruh faktor luar, seperti tekanan, dan perpindahan kalor dilakukan dengan sengaja atau dipaksakan. Pada konveksi ini, fluida berupa cairan atau gas dipaksa untuk bergerak ke tujuan tertentu dengan pemanasan. Misalnya, udara panas dari sebuah pengering rambut (hair dryer) diarahkan ke rambut agar kering.
Advertising
Advertising
Contoh konveksi dapat dilihat dari peristiwa sebagai berikut.
- Air yang mendidih merara ketika dipanaskan.
- Memasak bubur kacang hijau dalam panci, kacang hijau menjadi panas merata.
- Terjadinya angin darat dan angin laut.
- Asap pada cerobong asap yang bergerak naik.
- Daging menjadi gosong ketika dipanggang di atas asap.
Baca Juga
Terjadinya angin darat dan angin laut merupakan contoh dari konveksi. Menurut buku Belajar Sains di Dapur, peristiwa angin darat dan laut dapat dijelaskan sebagai berikut.
Angin Darat
Angin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat ke laut. Peristiwa ini terjadi karena udara di atas laut lebih panas saat malam hari dibandingkan udara di darat. Permukaan yang mempunyai muatan panas lebih tinggi akan mengalirkan panasnya ke permukaan yang lebih rendah.
Oleh sebab itu, terjadi aliran udara dari darat ke laut. Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan untuk berlabuh ke laut untuk menangkap ikan.
Baca Juga
Angin laut terjadi pada siang hari dan berhembus dari laut ke darat. Ini terjadi akibat muatan panas di darat lebih tinggi daripada di laut saat siang hari sehingga udara di darat naik diganti udara di atas laut.
Dengan demikian, terjadi konveksi dari laut ke darat. Angin laut dimanfaatkan oleh nelayan untuk kembali ke darat setelah menangkap ikan.
Rumus Kalor
Ketika air direbus, terjadi perpindahan kalor dari air yang panas di bagian bawah dengan air yang dingin di bagian atas. Peristiwa perpindahan kalor yang disertai perpindahan massa atau perpindahan partikel partikel zat perantaranya disebut konveksi.
Kalor merupakan bentuk energi yang pindah karena terdapat perbedaan suhu. Secara alamiah, kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Satuan kalor adalah Joule (J) atau Kalori (kal).
Rumus kalor adalah H = h A ΔT dengan keterangan sebagai berikut:
H = laju perpindahan kalor (J s-1).
h = koefisen konveksi termal (J s-1 m -2 K -1 ).
A = luas permukaan (m2).
ΔT = perbedaan suhu (K).
Baca Juga
Suatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,01 kal m-1 s -1 °C-1, memiliki luas penampang aliran 20 cm2. Jika fluida tersebut mengalir dari dinding yang bersuhu 100°C ke dinding lainnya yang bersuhu 20°C dan kedua dinding sejajar, berapakah besar kalor yang dirambatkan?
Pembahasan:
Diketahui:
h = 0,01 kal m-1 s -1 °C-1
A = 20 cm2 = 20×10-4 m2
ΔT= 100 – 20 = 80°C
Ditanyakan H = ...?
Jawaban:
H = hA ΔT
H = 0,01 × 20 × 10-4 × 80
H = 1,6 × 10-3 kal s -1
Jadi, kalor yang dirambatkan sebesar 1,6 × 10-3 kal s -1.
Jakarta -
Perpindahan panas atau dikenal juga sebagai perpindahan kalor adalah berpindahnya kalor dari benda dengan suhu tinggi ke benda dengan suhu lebih rendah yang terjadi secara alami. Perpindahan ini mengakibatkan terjadinya percampuran suhu dari kedua benda tersebut.
Sebelum lanjut, detikers sudah tahu tentang apa itu kalor, belum? Berdasarkan buku Perpindahan Kalor dan Massa oleh Ismail Sulaiman, kalor adalah suatu jenis energi yang dapat menimbulkan perubahan suhu pada suatu benda.
Kalau menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), kalor memiliki arti sebagai tenaga panas yang dapat diterima dan diteruskan oleh satu benda ke benda lain secara hantaran (konduksi), penyinaran (radiasi), atau aliran (konveksi).
Nah, kalor ini memiliki satuan internasional yang disebut joule dan satuan umum yang disebut dengan kalori, lho. Panas atau kalor juga memiliki pengaruh terhadap suatu benda dengan menimbulkan adanya perubahan suhu serta perubahan bentuk atau wujudnya.
Macam-macam Jenis Perpindahan Panas atau Perpindahan Kalor
Detikers, tahu enggak sih kalau perpindahan panas atau perpindahan kalor dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu konduksi, radiasi, dan konveksi. Dikutip dari buku Perpindahan Kalor dan Massa oleh Ismail Sulaiman, ini dia penjelasan lengkapnya.
1. Konduksi
Konduksi adalah perambatan panas tanpa disertai perpindahan zat perantara. Perpindahan panas secara konduksi terjadi jika panas mengalir dari tempat dengan suhu tinggi ke tempat dengan suhu yang lebih rendah menggunakan media penghantar panas tetap.
Contoh peristiwa konduksi dalam kehidupan sehari-hari:
- Sendok stainless steel akan terasa panas saat dipakai untuk mengaduk kopi panas. Nah, perambatan panas inilah yang disebut dengan konduksi.
- Cangkir pelan-pelan akan terasa hangat bahkan panas jika diisi kopi atau teh panas. Padahal sewaktu kosong cangkir memiliki suhu yang sama dengan ruangan tempatnya disimpan.
- Memanaskan panci atau wajan di atas api merupakan salah satu peristiwa konduksi yang bisa kamu lihat sehari-hari di rumah.
- Knalpot motor menjadi panas saat mesin dihidupkan.
2. Konveksi
Perpindahan panas secara konveksi terjadi antara permukaan padat dengan benda cair yang mengalir di sekitarnya melalui media penghantar cairan atau gas. Biasanya, perpindahan panas secara konveksi ini terjadi pada benda cair atau gas, nih detikers.
Contoh peristiwa konveksi dalam kehidupan sehari-hari:
- Minyak goreng yang dipanaskan di penggorengan. Panas pada minyak dengan suhu tinggi berpindah ke minyak dengan suhu lebih rendah. Perpindahan panas pada minyak ini terjadi dengan perantara air atau minyak itu sendiri.
- Terjadinya angin darat dan angin laut.
- Gerakan balon udara
- Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi.
3. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan panas yang terjadi tanpa medium perantara. Perpindahan panas dengan cara radiasi terjadi melalui gelombang-gelombang elektromagnetik.
Contoh peristiwa radiasi dalam kehidupan sehari-hari:
- Panas matahari yang sampai ke bumi dan bisa langsung kita rasakan tanpa adanya perantara.
- Tubuh terasa hangat ketika berada di dekat sumber api atau lampu dengan daya yang besar.
- Proses menetaskan telur ayam atau burung dengan lampu juga merupakan peristiwa radiasi dalam kehidupan sehari-hari.
Nah, itu dia penjelasan mengenai perpindahan panas atau perpindahan kalor lengkap dengan macam-macam jenis dan contohnya.
Simak Video "Cuaca Panas Terik Tangerang-Banten Ekstrem, Ini Penjelasan BMKG"
(pal/pal)