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 :
- Pengertian Kuat Arus Listrik, Rumus Dan Contoh Soal… Pengertian Kuat Arus Listrik, Rumus Dan Contoh Soal Besar Kuat Arus Listrik Terlengkap – Arus listrik didefinisikan sebagai aliran muatan listrik melalui sebuah konduktor dalam selang waktu tertentu. Dalam suatu penghantar,…
- Bola – Ciri, Contoh Soal Beserta Penyelesaian Luas… Bola – Ciri, Contoh Soal Beserta Penyelesaian Luas Permukaan dan Volume Bola Lengkap – Bola merupakan bangun ruang tiga dimensi yang dibentuk oleh titik-titik yang berjarak sama terhadap suatu titik yang…
- Pengertian Pasang Surut Air Laut, Penyebab, Proses… Pengertian Pasang Surut Air Laut, Penyebab, Proses Terjadinya, Jenis dan Manfaat Pasang Surut Air Laut Lengkap – Pasang Surut Air Laut adalah peristiwa perubahan tinggi rendahnya permukaan laut yang dipengaruhi oleh…
- Sebutkan aliran energi dari ekosistem darat dan laut! Sebutkan aliran energi dari ekosistem darat dan laut! Jawab : Ekostistem darat : Matahari -> Rumput -> Ulat -> Ayam -> Musang Matahari -> Padi -> Belalang -> Ayam ->…
- Unsur Nitrogen Definisi Nitrogen Nitrogen merupakan unsur kimia dalam tabel periodik yang mempunyai lambang N dan nomor atom 7. Unsur ini biasanya ditemukan dalam bentuk gas tanpa warna dan bau. Merupakan gas…
- Bentuk dan Upaya Pelestarian Lingkungan Hidup – Geografi Penjelasan Bentuk dan Upaya Pelestarian Lingkungan Hidup Pelestarian lingkungan hidup merupakan yang tinggi serta berkelanjutan suatu upaya untuk mengelola sumber daya lingkungan guna mening- katkan kualitas kehidupan Berdasarkan pengertian tersebut…
- Titik Didih Mendidih merupakan peristiwa yang tepat terjadi pada suatu zat ketika berubah wujud dari cair menjadi gas. Pernahkah kamu memanaskan air di dalam panci? Maka pada suhu tertentu akan timbul gelembung-gelembung…
- Termokimia – Pengertian, Reaksi Termokimia dan… Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang perubahan kalor atau energi yang menyertai suatu reaksi kimia, baik yang diserap maupun yang dilepaskan. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak…
- 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…
- Pengertian Gerak Vertikal Ke Atas, Ciri, Rumus dan… Pengertian Gerak Vertikal Ke Atas, Ciri, Rumus dan Contoh Soal Gerak Vertikal Ke Atas Beserta Pembahasannya Lengkap – Gerak Vertikal Ke Atas (GVA) adalah salah satu bentuk gerak lurus yang termasuk…
- Pengertian Samudra, Proses Pembentukan, Nama dan… Pengertian Samudra, Proses Pembentukan, Nama dan Karakteristik Samudra di Dunia – Samudra, Samudera atau Lautan adalah laut yang luas dan merupakan massa air asin yang sambung-menyambung meliputi permukaan bumi yang dibatasi…
- Termokimia Jadi termokimia apa sih? kita bakal ngebahas tentang sistem dan lingkungan, yuk langsung saja! Perubahan Entalpi Entalpi sendiri itu delta H, jadi perubahan energi pada suatu zat Ada dua jenis:…
- Pengertian, Susunan, Bagian, Lapisan, Spektrum dan… Pengertian Matahari , Susunan, Struktur Bagian, Lapisan, Spektrum dan Manfaat Matahari Bagi Kehidupan Terlengkap – Matahari adalah bintang yang mempunyai massa yang sangat besar. Karena gravitasinya, matahari menjadi pusat tata surya. Meskipun bukan…
- 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…
- 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,…
- 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.…
- Pengertian Radiasi Benda Hitam Dan Radiasi Panas… Pengertian Radiasi Benda Hitam Dan Radiasi Panas Beserta Rumus Dan Contoh Soal Lengkap – Pernahkah kalian memakai baju hitam pada siang hari? Jika pernah melakukannya, bagaimana rasanya? Pasti sangat panas, bukan?…
- Difusi Adalah Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Difusi? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Difusi Difusi merupakan salah satu peristiwa zat yang ada didalam pelarut berpindah atau…
- 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…
- 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…