PERAMBATAN KALOR SECARA KONDUKSI,KONVEKSI DAN RADIASI

Perpindahan kalor, secara alamiah kalor berpindah dari benda yang memiliki suhu lebih tinggi ke benda yang memiliki suhu yang lebih rendah. Perpindahan kalor ada tiga macam cara, yaitu konduksi, konveksi dan juga radiasi. Dan berikut ini merupakan penjelasan tentang ketiga cara perpindahan kalor :

1. Pengertian dan contoh konduksi

Ilustrasi pertama : Oke sekarang coba amati ceret (panci) ketika anda memasak air. Jika air di dalam ceret sudah mendidih pasti anda tidak mau memegang tutup ceretnya? Kecuali anda adalah seorang yang kebal terhadap panas. Karena ceret tersebut akan terasa sangat panas bila disentuh dengan tangan secara langsung, kemudian pertanyaannya. Mengapa tutup ceretnya ikut panas padahal tidak langsung bersentuhan dengan api>

Ilustrasi kedua : Jika ujung suatu logam dipanaskan di atas nyala api, maka ujung yang lain pada logam tersebut lama kelamaan juga akan ikut panas.

Dari kedua ilustrasi diatas, dapat kita simpulkan bahwa ternyata pada logam tersebut terjadi perpindahan kalor dari bagian yang lebih panas ke bagian yang lebih dingin. Tetapi partikel-partikel dari logam tersebut tidak ikut berpindah karena sifat dari molekul zat padat yang tidak bisa berpindah-pindah.

Perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut adalah pengertian konduksi. Jadi, dalam konduksi kalor hanya merambat saja, sedangkan zat padat sebagai penghantarnya.

Pada contoh perpindahan kalor secara konduksi di depan, digunakan logam alumunium. Bagaimana jika logam alumunium tersebut kita ganti dengan yang lain? Apakah semua logam yang ada di dunia ini mampu untuk menghantarkan panas? Pertanyaan-pertanyaan tersebut sangat erat hubungannya dengan daya hantar kalor suatu zat.

Pengertian dan contoh konduksi

Daya hantar kalor suatu zat adalah kemampuan zat untuk menghantarkan panas (kalor). Artinya suatu zat yang daya hantar kalornya tinggi lebih cepat menghantarkan kalor lebih cepat dan panas. Berdasarkan daya hantar kalornya, terdapat tiga macam zat sebagai berikut ini :

• Konduktor, adalah suatu zat yang dapat menghantarkan kalor dengan baik. Hampir semua jenis logam adalah konduktor.
• Isolator, adalah zat yang penghantar kalor (panasnya) buruk. Isolator merupakan zat yang dapat meredam/menyekat kalor. Contohnya : plastik, karet, kayu, gabus, air dan udara.
• Semikonduktor, adalah zat yang bersifat setengan konduktor dan setengan isolator, contohnya adalah gelas dan ebonit.

2. Pengertian dan contoh konveksi

Berdasarkan penjelasan tentang daya hantar kalor diatas, dapat diketahui bahwa air dan udara termasuk isolator sehingga tidak dalam menghantarkan panas buruk. Mengapa air yang dimasak dapat mendidih dan udara di atas api menjadi panas? Hal ini karena kalor dapat berpindah dengan cara konveksi atau aliran. 

Pengertian dari konveksi atau aliran adalah perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat tersebut yang disebabkan oleh perbedaan  massa jenis. 

Berikut ini merupakan penjelasan tentang konveksi pada zat cair dan konveksi pada gas (udara).

a. Konveksi pada zat cair

Terjadinya konveksi pada zat cair dapat kita lihat saat memasak air. Pada saat air di panaskan maka akan memuai, pemuaian ini dimulai dari air yang berada di bagian bawah yang lebih dekat dengan nyala api. Ketika air di bagian bawah ini memuai, massa jenisnya akan berkurang sehingga akan membuat air di bagian bawah tersebut ber gerak naik (ke atas).

Pengertian dan contoh konveksi

Tempatnya digantikan oleh air yang suhunya lebih rendah, yang bergerak turun karena massa jenisnya lebih besar. Untuk membuktikan kejadian seperti ini, dapat digunakan zat warna agar gerakan air nampak jelas.

b. Konveksi pada gas (udara)

Peristiwa konveksi pada gas sama dengan konveksi pada zat cair. Konveksi pada gas, misalnya udara terjadi ketika udara panas naik dan udara yang lebih dingin bergerak turun.

Gejala alam yang merupakan contoh dari perpindahan kalor secara konveksi adalah terjadinya angin darat dan angin laut. Pada siang hari, daratan suhunya lebih cepat panas. Akibatnya udara di atas daratan akan bergerak naik dan udara yang lebih dingin yang berada di atas laut bergerak ke daratan karena tekanan udara di atas permukaan laut lebih besar daripada tekanan di atas daratan.

Hal ini menyebabkan terjadinya angin laut yang bertiup dari permukaan laut ke daratan. Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat dingin daripada laut. Akibatnya udara panas di atas laut bergerak naik dan tempatnya digantikan oleh udara yang lebih dingin dari daratan, sehingga terjadi angin darat yang bertiup dari daratan ke lautan.

3. Pengertian dan contoh radiasi

Dalam keseharian pada siang hari yang cerah kita dapat merasakan hangatnya sinar matahari. Mengapa kita bisa merasakan panasnya matahari, padahal letak daripada matahari sendiri sangat jauh dari bumi, dan juga terdapat ruang hampa antara bumi dan matahari.Hal ini karena kalor dapat berpindah tanpa melalui zat perantara ataupun penghantar. 

Jadi pengertian dari radiasi (pancaran) adalah perpindahan kaor tanpa melalui zat perantaar.

Jumlah radiasi kalor yang diserap ataupun dipancarkan oleh suatu benda bergantung pada wanra benda. Benda-benda berwarna gelap merupakan penyerap sekaligus pemancar kalor yang baik, sementara itu benda-benda yang berwarna terang merupakan penyerap dan pemancar kalor yang buruk.

Pengertian dan contoh radiasi

Itulah sebabnya tubuh kita akan terasa lebih cepat gerah jika memakai baju berwarna hitam di siang hari. Dasa serap warna terhadap kalor dapat diselidiki dengan termoskop. Contoh lain dari gejala radiasi kalor adalah ketika kita berada di dekat api. Panas api ini akan memancar tubuh tanpa zat perantara (kita akan merasa hangat).

Pemanfaat konsep perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

Konsep perpindahan kalor yang telah kita pelajari di atas dalam kehidupan sehari-hari dimanfaatkan pada alat-alat setrikda dan tremos. Prinsip kerja dari setrika adalah mengubah energi listrik menjadi energi panas. Panas yang dihasilkan di konduksikan pada lempeng besi pada bagian alas setrika karena besi merupakan konduktor yang baik. Agar tidak terjadi perpindahan kalor pada bagian pengangan setrika, bagian tersebut dibuat dari bahan isolator, misalnya plastik.

Pemanfaatan konsep perpindahan kalor pada termos kurang lebih sebagai berikut. Termos merupakan alat yang dapat merangkap kalor, atau alat yang mampu menjaga panas. Pada termos terdapat dinding kaca yang bagian dalam dan bagian luarnya dibuat mengkilap. 

Dinding kaca bagian dalam dibuat mengkilap ini bertujuan agar kalor dari air yang bersuhu panas tidak diserap dinding. Sementara, bagian luar dinding kaca dibuat mengkilap berlapis perak agar tidak terjadi perpindahan kalor secara radiasi.

Antara dinding kaca bagian dalam dan bagian luar terdapat ruang hampa yang berfungsi untuk mencegah perpindahan kalor secara konveksi. Bagian dari tutup termos terbuat dari bahan isolator agar tidak terjadi perpindahan kalor secara konduksi, sehingga air dalam termos tetap  panas