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 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?…
- 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.…
- 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:…
- 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.…
- Ilmu Geografi – Pengertian dan Komponen Pengindraan… lmu Geografi – Pengertian dan Komponen Pengindraan Jauh (IndraJa) Pengindraan jauh sering disingkat indraja. Menurut Lillesand dan Keifer, indraja adalah ilmu atau teknik dan seni untuk mendapatkan informasi tentang objek, wilayah,…
- 5 Contoh Soal Kimia Dan Pembahasan Terlengkap… Telah kita pelajari tentang pengertan termokimia pada postingan sebelumnya. Bahwa Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang perubahan kalor atau energi yang menyertai suatu reaksi kimia, baik yang diserap…
- Jenis-Jenis Energi Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Energi? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Energi Energi berasal dari bahasa Yunani yakni “ergon” yang artinya kerja. Dalam melakukan…
- Pengertian Tekanan Udara, Rumus, Satuan, Faktor Yang… Pengertian Tekanan Udara, Rumus, Satuan, Faktor Yang Mempengaruhi Tekanan Udara Dan Contoh Soal Terlengkap – Kali ini kita akan membahasa tentang tekanan udara, mulai dari pengertian tekanan udara, rumus dan…
- 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…
- Bagaimana Proses Terjadinya Pelangi? Setelah terjadi hujan, terkadang kita melihat lengkungan cahaya di langit yang terdiri dari berbagai warna. Lengkungan ini kerap disebut pula sebagai pelangi. Nah, kalian penasaran gak gimana cara terbentuknya pelangi ini?…
- 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…
- 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,…
- 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…
- 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…
- Berbagai Cara Penentuan Perubahan Entalpi Reaksi Dan… Perubahan entalpi reaksi (ΔH) dapat ditentukan dengan berbagai cara, yaitu menggunakan kalorimeter, data entalpi pembentukan standar, diagram tingkat energi (hukum Hess), dan energi ikatan.Dibawah ini akan kita jelaskan secara rinci…
- Perubahan Wujud Zat Materi atau zat dikelompokan menjadi zat tunggal (murni) dan campuran. Zat murni terdiri dari unsur dan senyawa. unsur merupakan zat murni yang paling sederhana. Sedangkan senyawa gabungan dari dua atau…
- 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…
- 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, 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…
- 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…