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 :
- 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…
- Pengertian Gerak Vertikal ke Bawah, Ciri, Rumus dan Contoh… 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 Dan Rumus Parabola Apa yang dimaksud dengan parabola? Parabola adalah suatu benda yang dilemparkan ke ruang angkasa di mana satu-satunya gaya yang bekerja adalah gravitasi. Gaya utama yang bekerja pada parabola adalah gravitasi.…
- Pengertian, Susunan, Bagian, Lapisan, Spektrum dan Manfaat… 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, Penyebab, Akibat, Efek dan Cara Pencegahan… Global Warming sudah menjadi pokok pembahasan yang kita sering dengar di berita maupun kita alami. Globar warming atau pemanasan global yaitu meningkatnya temperatur rata-rata yang ada di Bumi, Lau dan…
- Air Sebanyak 2 kg bersuhu 40 oC akan dipanaskan hingga suhu… Air Sebanyak 2 kg bersuhu 40 oC akan dipanaskan hingga suhu 70 oC. Jika diketahui kalor jenis air 4.186 j/kgoC, Berapakah kalor yang diserap oleh air tersebut? Diketahui: m = 2 kg…
- Angin Muson: Penentu Musim Daerah Tropis Angin Muson atau monsoon merupakan fenomena cuaca yang terjadi pada lapisan troposfer bawah. Pada dasarnya, muson adalah angin yang mengalami pergantian arah seiring dengan perubahan posisi matahari dan bergantinya musimikli. Pergantian arah angin ini disebabkan…
- Gerak Semu Tahunan Matahari: Pengertian, Penyebab, dan… 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?…
- Pengukuran Suhu Suhu adalah ukuran panas dan dinginnya suatu benda.Suhu diukur dengan bantuan alat yang disebut termometer. Tiga satuan suhu yang digunakan adalah Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin. Setiap makluk hidup dapat merasakan…
- 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 Energi, Daya Listrik Dan Daya Elemen Listrik… 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 Gaya Berat, Rumus dan Contoh Soal Gaya Berat… Pengertian Gaya Berat, Rumus dan Contoh Soal Gaya Berat Beserta Cara Penyelesaiannya Terlengkap – Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan gaya berat salah satu contohnya adalah saat kita menimbang barang.…
- Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebuah… Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebuah logam perak yang massanya 8 kg dari 20oC hingga suhu 120 oC. Jika diketahui kalor jenis perak 230 J/kgoC?. Diketahui: m = 8…
- Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Listrik Dinamis Beserta… 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.…
- 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…
- Pengertian Garis Lintang : Fungsi, Pembagian Iklim dan Garis… 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…
- 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…
- Pengertian/Definisi Usaha Apa itu usaha? Usaha dapat dikatakan dilakukan jika suatu benda atau benda bergerak dengan penerapan gaya luar. Dalam fisika, usaha adalah suatu jumlah gaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda…
- Materi Termodinamika Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Termodinamika? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Termodinamika Kata Termodinamika ini bersalah dari bahasa Yunani yaitu “Thermos” yaitu “Panas” dan…
- Belajar Pengertian Energi Mekanik Kata energi tentu sudah tidak terlalu asing di telinga kita, bahkan seringkali mudah kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu energi yang bisa kita jumpai di kehidupan kita sehari-hari yaitu…