Perpindahan kalor dapat terjadi secara konduksi atau hantaran. Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikelnya.
Perpindahan kalor secara konduksi umumnya terjadi pada zat padat, seperti logam, besi, dan tembaga. Zat yang dapat menghantarkan kalor dengan baik dinamakan konduktor, sedangkan zat yang sulit menghantarkan kalor disebut isolator.
Mengutip buku Pasti Bisa Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII oleh Tim Ganesha Operation, pada perpindahan secara konduksi, kalor akan mengalir dari ujung benda yang suhunya tinggi ke ujung benda yang memiliki suhu lebih rendah.
Kalor atau panas sendiri merupakan salah satu bentuk energi yang memiliki pengaruh terhadap kenaikkan suhu benda dan dapat mengubah wujud benda dari padat menjadi cair, cair menjadi gas, atau padat menjadi gas.
Selain konduksi, kalor dapat dipindahkan dengan dua cara lainnya, yaitu konveksi dan radiasi. Konveksi atau aliran adalah perpindahan kalor yang diikuti perpindahan zat.
Misalnya, gerakan naik dan turun air ketika dipanaskan. Air yang dingin turun ke bawah, sedangkan air yang sudah panas bergerak naik ke atas.
Sementara itu, radiasi atau pancaran adalah perpindahan kalor melalui gelombang elektronik dan tidak memerlukan perantara. Contohnya adalah pancaran sinar matahari ke bumi yang dapat dimanfaatkan untuk mengeringkan pakaian, fotosintesis tumbuhan, dan lain-lain.
Ciri-Ciri Konduksi
Ilustrasi konduksi. Foto: iStock
Konduksi adalah perpindahan kalor yang memiliki beberapa ciri sebagai pembeda dengan dua jenis lainnya. Berikut adalah ciri-ciri konduksi dikutip dari buku Konsep Jitu Fisika SMP untuk Kelas 1, 2, dan 3 oleh Ari Damari S.Pd.
Membutuhkan zat perantara (medium).
Perpindahan kalor tidak diikuti zat perantaranya.
Perpindahan kalor secara konduksi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
H = Laju kalor yang merambat tiap satuan waktu (J/s)
K = konduktivitas termal bahan (W/m.K)
Δt = perubahan suhu (T2 - T1) (K)
L = panjang penghantar (m)
Contoh Konduksi
Ilustrasi konduksi. Foto: iStock
Perpindahan kalor secara konduksi sering dialami dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh konduksi adalah:
Sendok berbahan logam yang digunakan untuk mengaduk teh panas, ujung sendok yang dipegang ikut menjadi panas karena ujung yang satunya bersentuhan langsung dengan teh.
Cangkir yang terasa panas saat diisi air panas.
Piring yang terasa panas saat digunakan untuk meletakkan makanan panas.
Memanaskan makanan menggunakan wajan.
Knalpot motor menjadi panas saat mesin dihidupkan.
Mentega yang dipanaskan menjadi meleleh karena menyerap panas yang dihantarkan melalui wajan.
Menyetrika baju. Konduksi terjadi pada permukaan setrika yang berbahan dasar logam.
Tutup panci menjadi panas saat dipakai untuk menutup rebusan air.
Photos by jorge Salvador on Unsplash
Hai Sobat, pernahkah kalian memasukkan sendok ke dalam air panas kenapa sendok bisa menjadi panas? Atau pernahkah kalian duduk di dekat api unggun dan tubuh kalian menjadi hangat? Nah kalian harus paham bahwa kalor akan berpindah dari tempat panas ke tempat yang dingin. Sekarang kita akan belajar mengenai macam-macam perpindahan kalor sobat. Yuk, kita simak pembahasannya!
Pengertian Kalor
Kalor merupakan bentuk energi panas atau jumlah panas yang ada dalam sebuah benda. Perpindahan kalor merupakan kalor yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.
Perpindahan kalor memiliki 3 macam perpindahan antara lain: konduksi, konveksi, dan radiasi. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering dihadapkan oleh berbagai macam peristiwa perpindahan kalor ini. Untuk lebih lengkapnya berikut penjelasan macam-macam perpidahan kalor beserta contohnya.
Konduksi (Aliran)
Konduksi merupakan perpindahan panas melalui zat padat yang tidak ikut mengalami perpindahan. Apabila ujung sebatang logam dipanaskan di atas api, maka ujung yang lain akan menjadi panas. Hal ini menunjukkan kalor berpindah ke bagian yang memiliki suhu yang lebih rendah.
Contoh:
- tutup panci yang menjadi panas ketika digunakan untuk memasak.
- Benda yang terbuat dari logam akan terasa hangat atau panas jika ujung benda dipanaskan, misalnya ketika memegang kembang api yang sedang dibakar.
- Knalpot motor menjadi panas saat mesin dihidupkan.
- Mentega yang dipanaskan di wajan menjadi meleleh karena panas.
Rumus perpindahan kalor secara konduksi:
Keterangan:
Konveksi (Hantaran)
Konveksi merupakan perpindahan panas melalui aliran yang zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikelnya berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, maka akan terjadi konveksi. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas (udara/angin).
Contoh terjadinya konveksi:
- Gerakan naik dan turun air ketika saat dipanaskan.
- Gerakan naik dan turun kacang hijau, kedelai, dan lainnya pada saat dipanaskan.
- Terjadinya angin darat dan angin laut.
- Gerakan balon udara.
- Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi.
Rumus perpindahan kalor secara konveksi:
keterangan:
Radiasi (Pancaran)
Radiasi yaitu merupakan perpindahan panas tanpa zat perantaranya. Radiasi juga biasanya dapat disertai cahaya.
Contoh terjadinya radiasi:
- Panas matahari sampai ke bumi, walau hanya melalui ruang hampa.
- Tubuh terasa hangat pada saat berada di dekat sumber api.
- Menetaskan telur unggas dengan lampu.
- Pakaian menjadi kering ketika dijemur di bawah terik matahari.
Rumus perpindahan kalor secara radiasi:
Keterangan:
Contoh Soal:
Sebuah ruang dengan pendingin ruang (AC) memiliki kaca jendela yang luasnya 2,0 m x 1,75 m dan tebalnya 3,2 mm. Jika suhu pada permukaan dalam kaca 25 derajad celsius dan suhu pada permukaan luar kaca 31 derajad celsius, maka laju konduksi kalor yang masuk ke ruang itu adalah. . . (konduktivitas termal kaca, k= 0,8 W/m.K)
Pembahasan:
Diketahui:
Ditanya:
Jawab:
Jadi, laju konduksi kalor adalah 5.250 joule.