KALOR
DAN PERPINDAHANNYA
Beras yang dimasukkan ke dalam panci berisi air dan
diletakkan di atas kompor menyala, lama-kelamaan akan menjadi nasi. Api kompor
mengeluarkan kalor yang berpindah dari panci ke air kemudian air menjadi panas
dan memanaskan beras sehingga beras menjadi nasi. Kamu telah mengetahui bahwa
kalor merupakan salah satu bentuk energi dan dapat berpindah apabila terdapat
perbedaan suhu. Secara alami kalor berpindah dari zat yang suhunya tinggi ke
zat yang suhunya rendah. Bagaimana kalor dapat berpindah? Apabila ditinjau dari
cara perpindahannya, ada tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu:
- konduksi (hantaran),
- konveksi (aliran), dan
- radiasi (pancaran).
Perpindahan Kalor secara Konduksi
Cobalah membakar ujung besi dan ujung besi lainnya kamu
pegang, setelah beberapa lama ternyata ujung besi yang kamu pegang lama
kelamaan terasa semakin panas. Hal ini disebabkan adanya perpindahan kalor yang
melalui besi. Peristiwa perpindahan dari ujung besi kalor yang dipanaskan ke
ujung besi yang kamu pegang mirip dengan perpindahan buku yang kamu lakukan, di
mana molekul-molekul besi yang menghantarkan kalor tidak ikut berpindah.
Perpindahan kalor seperti ini dinamakan perpindahan kalor secara hantaran atau
konduksi. Apakah setiap zat dapat menghantarkan kalor secara konduksi? Ambillah
sepotong kayu, kemudian ujung yang satu dipanaskan sedang ujung kayu yang
lainnya kamu pegang. Apakah ujung yang kamu pegang terasa panas? Ternyata tidak
panas. Hal ini berarti bahwa pada kayu tidak terjadi perpindahan kalor secara
konduksi.
Bahan yang dapat menghantarkan kalor disebut konduktor
kalor, misalnya besi, baja, tembaga, seng, dan aluminium (jenis logam). Adapun
penghantar yang kurang baik/penghantar yang buruk disebut isolator kalor,
misalnya kayu, kaca, wol, kertas, dan plastic (jenis bukan logam). Bagaimana
halnya dengan air? Termasuk konduktor atau isolatorkah air itu? Coba apa ada
yang tahu?
Perpindahan Kalor secara Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan
gas. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi karena adanya perbedaan massa
jenis dalam zat tersebut. Perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan
partikel-partikel zatnya disebut konveksi/aliran. Selain perpindahan kalor
secara konveksi terjadi pada zat cair, ternyata konveksi juga dapat terjadi
pada gas/udara. Peristiwa konveksi kalor melalui penghantar gas sama dengan
konveksi kalor melalui penghantar air. Kegiatan tersebut juga dapat digunakan
untuk menjelaskan prinsip terjadinya angin darat dan angin laut.
- Angin Darat
Angin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat
ke laut. Hal ini terjadi karena pada malam hari udara di atas laut lebih panas
dari udara di atas darat, sehingga udara di atas laut naik diganti udara di
atas darat. Maka terjadilah aliran udara dari darat ke laut. Angin darat
dimanfaatkan oleh para nelayan menuju ke laut untuk menangkap ikan.
- Angin Laut
Angin laut terjadi pada siang hari dan berhembus dari laut
ke darat. Hal ini terjadi karena pada siang hari udara di atas darat lebih
panas dari udara di atas laut, sehingga udara di atas darat naik diganti udara
di atas laut. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat. Angin laut
dimanfaatkan oleh nelayan untuk kembali ke darat atau pantai setelah menangkap
ikan. Pemanfaatan konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain: pada
sistem pendinginan mobil (radiator), pembuatan cerobong asap, dan lemari es.
Perpindahan Kalor secara Radiasi
Bagaimanakah energi kalor matahari dapat sampai ke bumi?
Telah kita ketahui bahwa antara matahari dengan bumi berupa ruang hampa udara,
sehingga kalor dari matahari sampai ke bumi tanpa melalui zat perantara.
Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium ini disebut
radiasi/hantaran. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu
kita mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering
menyalakan api unggun. Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa
hangat karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara
radiasi. Walaupun di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor
secara konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator).
Jika antara api unggun dengan kita diletakkan sebuah penyekat atau tabir,
ternyata hangatnya api unggun tidak dapat kita rasakan lagi. Hal ini berarti
tidak ada kalor yang sampai ke tubuh kita, karena terhalang oleh penyekat itu.
Dari peristiwa api unggun dapat disimpulkan bahwa:
- dalam peristiwa radiasi, kalor berpindah dalam bentuk cahaya, karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa, maka kalor pun dapat merambat dalam ruang hampa;
- radiasi kalor dapat dihalangi dengan cara memberikan tabir/penutup yang dapat menghalangi cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya.
Komentar
Posting Komentar