Perambatan Kalor - Definisi, Rumus, Pengertian, metode, Contoh Soal dan Pembahasan

Kalor dapat merambat melalui tiga macam cara yaitu:

• Konduksi
  
  Perambatan kalor tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat perantaranya, biasanya terjadi pada benda padat.
  
  H = K . A . (DT/ L)
  
  H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu
  DT/L = gradien temperatur (ºK/m)
  K = koefisien konduksi
  A = luas penampang (m²)
  L = panjang benda (m)


• Konveksi
  
  Perambatan kalor yang disertai perpindahan bagian-bagian zat, karena perbedaan massa jenis.
  
  H = K . A . DT
  
  H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu
  K = koefisien konveksi
  DT = kenaikan suhu (ºK)


• Radiasi
  
  Perambatan kalor dengan pancaran berupa gelombang-gelombang elektromagnetik.
  
  Pancaran kalor secara radiasi mengikuti Hukum Stefan Boltzmann:
  
  W = e . s . T⁴
  
  W = intensitas/energi radiasi yang dipancarkan per satuan luas per satuan waktu
  s = konstanta Boltzman =5,672 x 10^-8 watt/cm².ºK⁴
  e = emisivitas (o < e < 1) T = suhu mutlak (ºK)

 

Benda yang dipanaskan sampai pijar, selain memancarkan radiasi kalor juga memancarkan energi radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 10^-6 s/d 10^-5 m. Untuk benda ini berlaku hukumPERGESERAN WIEN, yaitu:

l_max . T = C

C = konstanta Wien = 2.9 x 10^-3m ºKKesimpulan:

 

• Semua benda (panas/dingin) memancarkan energi radiasi/kalor


• Semakin tinggi suhu benda. semakin besar radiasinya dan semakin pendek panjang gelombangnya.


• Koefisien emisivitas benda tergantung pada sifat permukaannya.Benda hitam sempurna mempunyai nilai e = 1 merupakan pemancar dan penyerap kalor yang paling baik.

Contoh:

1. Air mengalir dengan laju alir 3 liter/menit. Jika suhu awal air 20ºC dan seluruh kalor diberikan pada air, hitunglah suhu air panas!

Jawab:

misalkan suhu air panas t_a
Q = 3 liter/menit = 3 dm³/60 detik = 50 cm³/detik
berarti V = 50 cm³ ® m = r .V = 1 . 50 = 50 gram

t = 1 detik 1 joule = 0.24 kal

E = Q ® 0,24 P.t = m. c. t

0.24 . 3500 . 1 = 50. 1 ( t_a - 20 ) ® t_a = 36.8ºC

2. Benda hitam sempurna luas permukaannya 0,5 m² dan suhunya 27ºC. Jika suhu sekelilingnya 77ºC, hitunglah:
a. kalor yang diserap persatuan waktu persatuan luas
b. energi total yang dipancarkan selama 1 jam.

Jawab:

Benda hitam: e = 1 ;  s = 5,672.10^-8 watt/m²K⁴

a. W = e s ( T₂⁴ - T₁⁴) ® T1 = 300ºK ; T₂ = 350ºK
= 1. 5,672.10^-8 (350⁴ - 300⁴)
= 391,72 watt/m²

b. W = E/A.T ® E = W. A. t
E = 391,72. 0,5. 3600 = 705060 Joule

3. Besi panjangnya 2 meter disambung dengan kuningan yang panjangnya 1 meter, keduanya mempunyai luas penampang yang sama. Apabila suhu pada ujung besi adalah 500ºC dan suhu pada ujung kuningan 350ºC. Bila koefisien konduksi termal kuningan tiga kali koefisien termal besi,hitunglah suhu pada titik sambungan antara besi dan kuningan!

Jawab:

Misalkan suhu pada titik sambungan = T. maka

[K . A . (DT/L)] besi = [K . A . (DT/L)] kuningan

K . A (500 - T)/2 = 3 KA (T - 350)/l

T= 2600/7= 371,4ºC

Penjelasan Materi Lainnya

cara Install minitube 1.7 lewat PPA di ubuntu debian linux

Minitube is a YouTube desktop application.With it you can watch YouTube videos in a new way: you type a keyword, Minitube gives you an endless video stream.Minitube is not about cloning the original YouTube web interface, it aims to create a new TV-l...

DownVerter - aplikasi untuk download video youtube di ubuntu debian linux

DownVerter® is free and easy to use application to download and convert videos from YouTube. DownVerter® allows you to choose between mkv and mp4 files to download from YouTube. You could choose to just download the file or download it convert i...

cara install Xnoise 0.1.31 di ubuntu debian linux

XNOISE is a media player for Gtk+ with a slick GUI, great speed and lots of features.Unlike Rhythmbox, Banshee or itunes, Xnoise uses a tracklist centric design. The tracklist is a list of video or music tracks that are played one by one without bein...

Cara install OpenShot 1.4.1 lewat ppa di ubuntu debian linux

OpenShot Video Editor is a free, open-source video editor for Linux. OpenShot can take your videos, photos, and music files and help you create the film you have always dreamed of. Easily add sub-titles, transitions, and effects, and then export your...

Cara memunculkan desktop lewat terminal di ubuntu debian linux

This tutorial will explain how to show desktop from command line in ubuntu.You can use xdotool to do this.xdotool lets you programatically (or manually) simulate keyboard input and mouse activity, move and resize windows, etc. It does this using X11′...

Blogger Widget

---

---