Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran) Beserta Pemahaman Terlengkap – Jarak dari bumi ke matahari mencapai 149.600.000 km dan antara bumi dan matahari terdapat ruang hampa udara, akibatnya tidak memungkinkan terjadinya perpindahan kalor (panas) secara konveksi maupun secara konduksi. Akan tetapi panas pada matahari jarak ratusan juta kilometer bisa kita rasakan dari permukaan bumi. Dalam peristiwa tersebut kalor tidak mungkin berpindah dengan cara konduksi. Di mana pada proses perpindahan kalor secara konduksi harus ada perantara berupa zat padat. Selain itu, kalor yang dihasilkan oleh matahari tidak mungkin juga berpindah dengan cara konveksi baik itu secara konveksi alamiah ataupun konveksi paksa, karena harus ada zat cair / gas untuk mengalirkan panas matahari. Lalu dengan cara apakah panas matahari dapat sampai ke permukaan bumi? Langsung saja perhatikan penjelasan di bawah ini!
Perpindahan kalor dari matahari ke permukaan bumi bisa terjadi secara radiasi (pancaran), di mana dalam proses tersebut kalor tidak membutuhkan medium untuk sampai ke permukaan bumi. Jadi radiasi merupakan perpindahan kalor tanpa zat perantara dan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Alat yang dipakai untuk mengetahui adanya radiasi (pancaran) kalor disebut sebagai termoskop. Untuk membuat 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 bagian 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 bersama-sama diberi pancaran kalor, permukaan alkohol di bawah B tetap turun dan permukaan alkohol di bawah A alam naik. Peristiwa tersebut menunjukkan bahwa bola hitam menyerap kalor lebih banyak daripada bola lampu yang tidak dihitamkan. Maka, dapat 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 hukum Stefan-Boltzmann yang dapat 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 sempurna nilai e = 1, sedang untuk sebuah benda yang berwarna putih sempurna nilai e = 0. Jadi nilai emisivitas e secara umum adalah 0 < e < 1.
Agar kelian lebih memahami tentang perpindahan kalor secara radiasi (pancaran) silahkan perhatikan dan pahami contoh soal di bawah ini.
Contoh Soal
1. Sebuah bola tembaga mempunyai luas 20 cm2 kemudian dipanaskan hingga berpijar pada suhu 127°C. Jika emisivitas bahan 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 adalah 1,2 watt.
Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran) Beserta Pemahaman Terlengkap . Semoga bermanfaat.
Artikel Paling Populer :
- 5 Teori Terbentuknya Bumi Menurut pendapat Para Ahli… Pendapat Para Ahli tentang Teori Terbentuknya Bumi dan Menurut Al-Quran Bumi merupakan planet nomor tiga dalam sistem tata surya yang menjadi tempat tinggal makhluk hidup, karena dalam tatasurya hanya Bumi…
- Perpindahan Kalor – Konduksi, Konveksi, Radiasi Dan… Jika benda panas disentuhkan dengan benda dingin, tak lama kemudian suhu benda panas turun, sedangkan suhu benda dingin naik. Hal ini terjadi karena benda panas memberikan kalor kepada benda dingin.…
- Gerak Semu Tahunan Matahari: Pengertian, Penyebab,… Pernahkah kalian bertanya-tanya, mengapa terjadi pergantian musim, mengapa bulan-bulan tertentu lebih panas dari bulan lainnya, dan mengapa rasi-rasi bintang atau zodiak yang muncul di langit berubah-ubah seiring dengan berjalannya waktu?…
- Pengertian, Bunyi, Fungsi, Rumus dan Contoh Soal… Pengertian, Bunyi, Fungsi, Rumus dan Contoh Soal Hukum Kepler 1, 2, 3 (Kepler I, I, III) Lengkap – Hukum Kepler atau Hukum Gerakan Planet Kepler ditemukan oleh seorang matematikawan yang juga…
- Pengertian, Proses dan Perbedaan Transpirasi dan… Pengertian, Proses dan Perbedaan Transpirasi dan Gutasi Pada Tumbuhan Lengkap – Dari awal tumbuhan memang menyerap air melalui akar dan akan kehilangan air melalui daun. Proses penguapan dari tumbuhan ke udara…
- Materi Lengkap Tentang Teori Teori Perkembangan… Penjelasan Materi Lengkap Tentang Teori Teori Perkembangan Bentuk Permukaan Bumi Kita tentu sering mendengar bahkan merasakan adanya fenomena alam yang berhubungan dengan pergerakan muka bumi. Fenomena alam tersebut antara lain…
- Pengertian Gerak Vertikal ke Bawah, Ciri, Rumus dan… Pengertian Gerak Vertikal ke Bawah (GVB), Ciri, Rumus dan Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah Beserta Pembahasan Lengkap – Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) adalah salah satu bentuk gerak lurus yang…
- Pengertian, Rumus, Kapasitas dan Perpindahan Kalor… Pengertian, Rumus, Kapasitas dan Perpindahan Kalor Dan Kalor Jenis Terlengkap – Kalor yaitu salah satu bentuk energi yang bisa berpindah dari satu benda ke benda yang lainnya karena adanya suatu…
- Gaya Berat Pada kesempatan kali ini akan membahas tentang pengertian gaya berat, rumus gaya berat, dan contoh gaya berat. Untuk itu marialh simak ulasan yang ada dibawah berikut ini. Pengertian Gaya Berat…
- Teori Terbentuknya Bumi Menurut pendapat Para Ahli… Pendapat Para Ahli tentang Teori Terbentuknya Bumi dan Menurut Al-Quran Bumi merupakan planet nomor tiga dalam sistem tata surya yang menjadi tempat tinggal makhluk hidup, karena dalam tatasurya hanya Bumi…
- Lapisan Atmosfer – Pengertian, Urutan dan Penjelasan Lengkap Penjelasan Lengkap Mengenai Pengertian Lapisan Atmosfer, dan Penjelasan Urutan Lapisannya Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bum secara menyeluruh. Di antara unsur yang terdapat dalam atmosfer adalah nitrogen, oksigen, karbon…
- Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Listrik Dinamis… Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Listrik Dinamis Beserta Cara Penyelesaian Lengkap – Listrik dinamis (electronidinamic) berasal dari perpaduan kata listrik dan dinamis. Listris adalah listrik, sedangkan dinamis yaitu berubah-ubah atau bergerak.…
- Penjelasan Terlengkap Tentang Pengertian dan Proses… Penjelasan Terlengkap Tentang Pengertian dan Proses Siklus Air (Hidrologi) Siklus hidrologi atau disebut juga siklus air adalah proses yang didukung oleh energi matahari, yang menggerakan air antara lautan, langit, dan tanah. Air adalah senyawa…
- Klasifikasi Pembagian Iklim Terlengkap – Menurut W.… Klasifikasi Pembagian Iklim Terlengkap – Penjelasan Menurut W. Koppen, Schmidth-Ferguson, Oldeman, Junghuhn Pengertian iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu daerah yang luas dan ditentukan berdasarkan perhitungan dalam suatu daerah…
- Pengertian Garis Lintang : Fungsi, Pembagian Iklim… Pengertian Garis Lintang – Apa yang dimaksud dengan garis lintang? Apa fungsi garis lintang? Jelaskan apa yang dimaksud dengan garis lintang dan garis bujur beserta fungsinya? Agar lebih memahaminya, kali…
- Materi Kalor Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Kalor? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Kalor Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari satu benda…
- Pengertian Energi, Daya Listrik Dan Daya Elemen… Dalam kehidupan modern, listrik merupakan salah satu kebutuhan manusia. Banyak peralatan listrik yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Di daerah yang belum terjangkau instalasi listrik pun telah memanfaatkan listrik. Misalnya,…
- Evapotranspirasi: Pengertian, Faktor, dan Cara Menghitung Evapotranspirasi adalah salah satu proses yang sangat penting dalam keberjalanan siklus air. Siklus air ini berperan dalam mengembalikan air menuju atmosfir, sehingga siklus air berulang secara konstan. Proses ini juga penting dalam…
- Pengertian, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Tekanan… Pengertian, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Tekanan Hidrostatis Beserta Pembahasan Terlengkap – Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan…
- Pengertian Denudasi, Macam-Macam Penyebab, Proses… Pengertian Denudasi, Macam-Macam Penyebab, Proses dan Dampak Terjadinya Denudasi Lengkap – Dalam geologi, denudasi diartikan sebagai serangkaian proses panjang yang mengakibatkan pengikisan permukaan Bumi dan berujung pada berkurangnya ketinggian dan relief…