Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran) Beserta Pemahaman Terlengkap - arak dari bumi ke matahari mencapai 149.600.000 km dan antara bumi dan matahari terdapat ruang hampa udara, balasannya tidak memungkinkan terjadinya perpindahan kalor (panas) secara konveksi maupun secara konduksi.
Akan tetapi panas pada matahari jarak ratusan juta kilometer sanggup kita rasakan dari permukaan bumi. Dalam insiden tersebut kalor mustahil berpindah dengan cara konduksi. Di mana pada proses perpindahan kalor secara konduksi harus ada mediator berupa zat padat. Selain itu, kalor yang dihasilkan oleh matahari mustahil juga berpindah dengan cara konveksi baik itu secara konveksi alamiah ataupun konveksi paksa, sebab harus ada zat cair / gas untuk mengalirkan panas matahari. Lalu dengan cara apakah panas matahari sanggup hingga ke permukaan bumi? Langsung saja perhatikan klarifikasi di bawah ini!
Perpindahan kalor dari matahari ke permukaan bumi sanggup terjadi secara radiasi (pancaran), di mana dalam proses tersebut kalor tidak membutuhkan medium untuk hingga ke permukaan bumi. Kaprikornus radiasi merupakan perpindahan kalor tanpa zat mediator dan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi (pancaran) kalor disebut sebagai termoskop. Untuk menciptakan termoskop sederhana sangatlah mudah. Berikut ini merupakan gambar termoskop sederhana.
Dua mengunakan buah bola lampu pijar bekas (lampu A dan lampu B) yang dihilangkan filamen dengan cara melubangi di serpihan bawahnya. Bola lampu B dihitamkan, sedangkan bola lampu A tetap. Kemudian kedua lampu tersebut dihubungkan dengan sebuah pipa U berisi alkohol yang diberi warna. Jika pancaran kalor jatuh pada permukaan pada bola B, maka tekanan gas di dalam bola B akan bertambah besar dan permukaan alkohol di bawah bola A akan naik. Jika A dan B bantu-membantu diberi pancaran kalor, permukaan alkohol di bawah B tetap turun dan permukaan alkohol di bawah A alam naik. Peristiwa tersebut mengatakan bahwa bola hitam menyerap kalor lebih banyak daripada bola lampu yang tidak dihitamkan. Maka, sanggup disimpulkan bahwa sebuah benda yang permukaannya hitam kusam memancarkan / menyerap kalor lebih baik dari pada sebuah benda yang permukaannya putih mengkilap.
Laju perpindahan kalor termal yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda secara empiris ditemukan oleh Josef Stefan pada tahun 1879. Stefan mengungkapkan bahwa laju perpindahan kalor termal yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda sebanding dengan luas permukaan pada benda dan pangkat empat suhu absolutnya. Hasil empiris diturunkan secara teoritis oleh Ludwig Boltzmann pada tahun 1884 yang dikenal dengan aturan Stefan-Boltzmann yang sanggup dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
P = eσAT4
Keterangan:
P = daya yang diradiasikan (watt).
e = emisivitas suatu benda.
σ = konstanta Stefan (5,6703 × 10-8 W/m2K4).
A = luas sebuah benda yang memancarkan radiasi (m2)
T = suhu mutlak (K)
Nilai emisivitas e suatu benda tergantung pada warna permukaan suatu benda tersebut. Permukaan sebuah benda yang berwarna hitam tepat nilai e = 1, sedang untuk sebuah benda yang berwarna putih tepat nilai e = 0. Kaprikornus nilai emisivitas e secara umum yakni 0 < e < 1.
Agar kelian lebih memahami perihal perpindahan kalor secara radiasi (pancaran) silahkan perhatikan dan pahami pola soal di bawah ini.
Contoh Soal
1. Sebuah bola tembaga memiliki luas 20 cm2 lalu dipanaskan hingga berpijar pada suhu 127°C. Jika emisivitas materi yaitu 0,4 dan tetapan Stefan yaitu 5,67 × 10-8 W/m2K4, maka hitunglah energi radiasi yang dipancarkan oleh bola tersebut tiap sekonnya.
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
A = 20 cm2 = 2 × 10-3 m2
T = (127 + 273) = 400 K.
e = 0,4
σ = 5,67 × 10-8 W/m2K4
Ditanya: P = …?
Jawab:
P = eσAT4
P = (0,4).(5,67×10-8).(2×10-3).(400)4
P = (0,4).(5,67×10-8).(2×10-3).(256×108)
P = 1161,23×10-3 W
P = 1,16123 W ≈ 1,2 W.
Jadi, energi radiasi yang dipancarkan oleh sebuah bola tersebut tiap sekonnya yakni 1,2 watt.
Demikianlah klarifikasi artikel yang berjudul perihal Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran) Beserta Pemahaman Terlengkap. Semoga sanggup bermanfaat.
Sumber https://www.sekolahpendidikan.com
Perpindahan kalor dari matahari ke permukaan bumi sanggup terjadi secara radiasi (pancaran), di mana dalam proses tersebut kalor tidak membutuhkan medium untuk hingga ke permukaan bumi. Kaprikornus radiasi merupakan perpindahan kalor tanpa zat mediator dan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi (pancaran) kalor disebut sebagai termoskop. Untuk menciptakan termoskop sederhana sangatlah mudah. Berikut ini merupakan gambar termoskop sederhana.
Dua mengunakan buah bola lampu pijar bekas (lampu A dan lampu B) yang dihilangkan filamen dengan cara melubangi di serpihan bawahnya. Bola lampu B dihitamkan, sedangkan bola lampu A tetap. Kemudian kedua lampu tersebut dihubungkan dengan sebuah pipa U berisi alkohol yang diberi warna. Jika pancaran kalor jatuh pada permukaan pada bola B, maka tekanan gas di dalam bola B akan bertambah besar dan permukaan alkohol di bawah bola A akan naik. Jika A dan B bantu-membantu diberi pancaran kalor, permukaan alkohol di bawah B tetap turun dan permukaan alkohol di bawah A alam naik. Peristiwa tersebut mengatakan bahwa bola hitam menyerap kalor lebih banyak daripada bola lampu yang tidak dihitamkan. Maka, sanggup disimpulkan bahwa sebuah benda yang permukaannya hitam kusam memancarkan / menyerap kalor lebih baik dari pada sebuah benda yang permukaannya putih mengkilap.
Laju perpindahan kalor termal yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda secara empiris ditemukan oleh Josef Stefan pada tahun 1879. Stefan mengungkapkan bahwa laju perpindahan kalor termal yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda sebanding dengan luas permukaan pada benda dan pangkat empat suhu absolutnya. Hasil empiris diturunkan secara teoritis oleh Ludwig Boltzmann pada tahun 1884 yang dikenal dengan aturan Stefan-Boltzmann yang sanggup dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
P = eσAT4
Keterangan:
P = daya yang diradiasikan (watt).
e = emisivitas suatu benda.
σ = konstanta Stefan (5,6703 × 10-8 W/m2K4).
A = luas sebuah benda yang memancarkan radiasi (m2)
T = suhu mutlak (K)
Nilai emisivitas e suatu benda tergantung pada warna permukaan suatu benda tersebut. Permukaan sebuah benda yang berwarna hitam tepat nilai e = 1, sedang untuk sebuah benda yang berwarna putih tepat nilai e = 0. Kaprikornus nilai emisivitas e secara umum yakni 0 < e < 1.
Agar kelian lebih memahami perihal perpindahan kalor secara radiasi (pancaran) silahkan perhatikan dan pahami pola soal di bawah ini.
Contoh Soal
1. Sebuah bola tembaga memiliki luas 20 cm2 lalu dipanaskan hingga berpijar pada suhu 127°C. Jika emisivitas materi yaitu 0,4 dan tetapan Stefan yaitu 5,67 × 10-8 W/m2K4, maka hitunglah energi radiasi yang dipancarkan oleh bola tersebut tiap sekonnya.
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
A = 20 cm2 = 2 × 10-3 m2
T = (127 + 273) = 400 K.
e = 0,4
σ = 5,67 × 10-8 W/m2K4
Ditanya: P = …?
Jawab:
P = eσAT4
P = (0,4).(5,67×10-8).(2×10-3).(400)4
P = (0,4).(5,67×10-8).(2×10-3).(256×108)
P = 1161,23×10-3 W
P = 1,16123 W ≈ 1,2 W.
Jadi, energi radiasi yang dipancarkan oleh sebuah bola tersebut tiap sekonnya yakni 1,2 watt.
Demikianlah klarifikasi artikel yang berjudul perihal Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran) Beserta Pemahaman Terlengkap. Semoga sanggup bermanfaat.
Sumber https://www.sekolahpendidikan.com
Buat lebih berguna, kongsi:
