(SMECON MULTIMEDIA COMUNITY)

SEMUTY

productions@2013

Perpindahan Kalor

Disusun oleh:Fatmawati Kartika D.

Firsta Septiana Aryaning

Gilang SistriyokoGusti Ana

Harinda KhoerunissaIka Melyani K.

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

B i sm i l l a h i r a hman i r a h im . .

Perpindahan Kalor

Kalor dapat berpindah dengan berbagai cara, yaitu dengan melalui :A. KONDUKSI (hantaran) Adalah perpindahan kalor melalui zat

perantara tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat. Umumnya melalui zat padat.

Berdasarkan daya hantar kalornya, zat dapat dibedakan sebagai: Konduktor : zat yang mudah

menghantarkan kalorContoh : logam

Isolator : zat yang sukar menghantarkan kalorContoh : kayu, karet, air, udara

lAT1

T2

ΔT =T2-T1

k (konstansa konduksi)

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju konduksi kalor :1. Beda suhu antara kedua permukaan (∆T) makin besar beda suhu, makin

cepat perpindahan kalor.

2. Jarak antara kedua permukaan /tebal /panjang (l), makin tebal, makin lambat perpindahan kalor.

3. Luas permukaan (A), makin luas permukaan makin cepat perpindahan kalor.4. Konduktivitas termal zat (k), merupakan ukuran kemampuan zat

menghantarkan kalor; makin besar nilai k, makin cepat perpindahan kalor.

Laju konduksi kalor :

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

B. KONVEKSI (aliran)adalah perpindahan kalor melalui zat perantara, diikuti perpindahan partikel-partikel zat. Umumnya melalui fluida, misal : udara, air

Macam konveksi : 1. konveksi alami contoh : angin darat, angin laut, aliran udara melalui ventilasi / cerobong

asap. 2. konveksi paksa

contoh : konveksi udara pada hair dryer, sistem pendingin mesin mobil lemari es, AC.

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

Proses pemanasan air dalam suatu panci. Partikel air pada dasar panci menerima kalor dan menjadi panas.

Pertikel yang telah panas bergerak ke atas karena berat jenisnya mengecil, Sedangkan air dingin turun menempati tempat yang ditinggalkan air panas yang naik.Demikian ini terjadi selama air dipanaskan, sehingga air masak secara merata

Manfaat konveksi kalor

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju konveksi kalor :

Luas permukaan benda (A), semakin luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida, semakin cepat kalor dipindahkan. Perbedaan suhu (∆T), semakin besar beda suhu benda dengan permukaan fluida,

semakin cepat kalor dipindahkan Koefisien konveksi (h), bergantung pada bentuk, kedudukan permukaan dan

diperoleh dengan percobaan. Misal h tubuh manusia adalah 7,1 Js-1m-2K-1

Laju konveksi kalor :

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

C. RADIASI (PANCARAN) adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.(pancaran energi dari permukaan sebuah benda dalam bentuk gelombang

elektromagnetik)

Misal, panas matahari sampai ke bumi melalui ruang hampa udara.

Catatan : 1. Permukaan hitam sempurna sebagai pemancar dan penyerap kalor yang

baik (e=1) 2. Pemukaan putih mengkilap sebagai pemancar dan penyerap kalor radiasi

yang buruk (0<e<1).

Pemanfaatan radiasi : Pendiangan rumah, efek rumah kaca, panel surya.

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

Radiasi gelombang elektromagnetik matahari menghangatkan kita sebagai makhluk hidup dibumi, walaupun melewati hampa udara

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju kalor radiasi : (dinyatakan dalam hukum Stefan-Boltzman)

“Energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu (Q/t) sebanding dengan luas permukaan (A) dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan (T4)”

Dapat ditulis dengan persamaan :

Tidak semua benda dianggap hitam sempurna, sehingga rumus dapat ditulis :

Dimana : σ = 5,67 x 10-8 Wm-2K-4

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

1.

2.

3.

LATIHAN

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

1.

2.

3.

1. Sumber utama masuknya kalor kedalam ruang yang suhunya

lebih rendah dari udara luar adalah melalui jendela kaca.Sebuah

ruang dengan pendingin AC memiliki kaca jendela yang luasnya

2,0 m x 1,5 m dan tebal 3,2mm.Jika suhu permukaan dalam

kaca 25oC dan suhu pada permukaan luar 30oC, laju konduksi

kalor yang masuk adalah sebesar....watt (k = 0,8 W/m K)

A. 3750B. 5370C. 5730

D. 7350

E. 7530

PEMBAHASAN

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

Pengertian Soal-SoalFisika

1.

2.

3.

A = 2,0 m x 1,5 m = 3,0 m2.

d = 3,2 mm = 3,2 x 10-3 m.

k = 0,8 W/m K.

∆T = T2-T1 = 30oC-25oC

= 5oC = 5K

Ditanyakan : Q/t = ?

DIKETAHUI :

DITANYAKAN :

d

TkA

t

Q

)102,3(

)5)(0,3)(/8,0(3

2

mx

KmmKW

t

Q

= 3750 W

DIJAWAB :

Pengertian Soal-SoalFisika

1.

2.

3.

PEMBAHASAN

2. Gas dengan koefisien konveksi termal 0,05 kal/s m2 oC

dirambatkan didalam pipa dengan luas penampang 10 cm2.

Gas mengalir dari tempat bersuhu 80oC ke tempat lain yang

suhunya 70oC. besar kalor yang dipindahkan selama satu jam

adalah.... Joule

C. 1,8

B. 6,1

A. 8,1 D. 1,4

E. 0,8

1.

2.

3.

h = 0,05 kal/s m2 oC

A = 10 cm2 = 0,001 m2

ΔT = (80-70)oC =10oC

t = 1 jam = 3.600 sekon

DIKETAHUI : DITANYAKAN :

Q = ?

= 1,8 kalori

DIJAWAB : Q = H.t = h.A. ΔT.t

Q = 0,05 x 0,001 x 10 x 3.600

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

1.

2.

3.

PEMBAHASAN

3. Sebuah benda hitam berbentuk bola dengan jari-jari 5 cm

dijaga pada suhu konstan 327oC. Laju kalor yang

dipancarkan adalah sebesar.... Joule/s

E. 203,73B. 373,20

A. 730,23 D. 230,73

C. 337,20

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor

1.

2.

3.

e = 1A = 4r2= 4(4,13)(5x10-2)2

= 3,14 x 10-2 m2

T = 327 + 273 = 600 10-2

= 5,67 x 10-8 W/m2 K4

DIKETAHUI : DITANYAKAN :

H = Q/t

= 230,73 J/s

DIJAWAB :H = eAT4

H = (1)(5,67 x 10-8)(3,14 x 10-2)(600) 4

Konduksi

Konveksi

Radiasi

Soal-Soal

Perpindahan Kalor