Memahami Perpindahan Kalor atau Panas di Sekitar kita

Apakah panas dapat berpindah? Bagaimana api kompor dapat memanaskan air dalam panci? Kenapa api kompor dapat memanaskan minyak goreng dalam wajan sehingga makanan yang ada di dalam wajan menjadi matang? Ketika kita merebus air atau memasak, panas dari api kompor berpindah ke dalam panci atau wajan. Kemudian, panas tersebut berpindah ke dalam air sehingga air menjadi panas dan sayuran yang ada di dalamnya menjadi matang. Peristiwa tersebut membuktikan bahwa panas dapat berpindah.

Lalu dalam peristiwa yang lain adalah bagaimana kita dapat merasakah hangatnya sinar matahari pada pagi hari, dan merasakan panasnya pada siang hari yang cerah padahal letak matahari dari bumi sangatlah jauh yaitu sekitar 152.100.000 km (Seratus lima puluh dua juta seratus ribu kilometer). Peristiwa ini juga membuktika bahwa panas dapat berpindah. Panas dari matahari dapat berpindah atau merambat ke planet bumi sehingga kita dapat merasakan hangat dan panas sinar matahari. Kita tidak dapat membayangkan bagaimana jika panas matahari tidak dapat berpindah ke bumi,, tentu planet kita akan berubah menjadi planet beku. Dan berbicara tentang perpindahan panas tersebut, bahwa panas berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Lantas bagaimana panas dapat berpindah? Panas dapat berpindah melalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. dan berikut pembahasannya
Perpindahan Panas
1. Perpindahan Panas Secara Konduksi
Perpindahan panas secara konduksi adalah cara perpindahan panas melalui zat perantara seperti benda padat. Perpindahan kalor secara konduksi disebut juga perpindahan kalor secara hantaran yaitu perpindahan kalor tanpa memindahkan zat perantaranya. Pada peristiwa perpindahan kalor secara konduksi, yang berpindah hanya energi kalornya saja. Umumnya, perpindahan kalor secara konduksi terjadi pada zat padat.  Contoh konduksi adalah panci logam yang panas karena diletakkan di atas kompor yang berapi.

Peristiwa konduksi dapat diumpamakan dengan kegiatan memindahkan buku secara estafet yang dilakukan oleh beberapa orang. Buku yang dipindahkan secara estafet kita upamakan sebagai kalor dan orang yang memindahkannya sebagai zat perantaranya. Ketika memindahkan buku secara estafet, yang berpindah hanya buku itu saja. Sedangkan orangnya sebagai perantara tetap diam di tempat, tidak berpindah. Begitu pula dengan peristiwa konduksi. Hanya kalor yang berpindah, zat perantaranya tetap. Begitulah kira-kira perumpamaan untuk perpindahan panas secara konduksi ini.

Selain peristiwa panci logam yang memanas saat diletakkan di atas kompor yang berapi, peristiwa konduksi juga terjadi saat kita membuat teh manis. Saat mengaduk air teh yang panas dan kita memegang salah satu ujung sendok yang dimasukkan ke dalam air panas,  yang terjadi adalah lama-kelamaan ujung sendok yang kita pegang juga akan terasa panas. Peristiwa tersebut merupakan salah satu contoh perpindahan kalor secara konduksi. Pada perpindahan kalor secara konduksi, kalor akan berpindah dari benda bersuhu tinggi menuju benda yang suhunya lebih rendah.

Setrika listrik merupakan alat yang cara kerjanya menggunakan prinsip perpindahan panas secara konduksi. Ketika setrika dihubungkan dengan arus listrik maka arus listrik akan mengalir melalui elemen pemanas. Panas dari elemen akan berpindah kebagian alas besi setrika yang tebal.

2. Perpindahan Panas Secara Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan bagian zat perantaranya. Umumnya peristiwa perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Zat yang menerima kalor akan memuai dan menjadi lebih ringan sehingga akan bergerak ke atas. Saat zat yang lebih ringan tersebut pindah ke atas, molekul zat yang ada di atasnya akan menggantikannya. Misalnya, air di dalam panci yang dipanaskan hingga mendidih.

jika diilustrasikan, perpindahan secara konveksi dapat diumpamakan dengan kegiatan memindahkan setumpuk buku dari satu tempat ke tempat lain. Ketika seseorang memindahkan buku tersebut ke tempat lain, tentu orang tersebut akan ikut bersama dengan buku-buku yang dia bawa untuk dipindahkan. Jadi apabila buku-buku itu diumpamakan sebagai energi panas dan orang yang memindahkan adalah medianya, maka perpindahan kalor dengan cara konveksi akan menyertakan perantaranya.

Terjadinya angin darat dan angin laut juga merupakan contoh perpindahan panas secara konveksi. Angin darat terjadi karena udara di darat pada malam hari lebih cepat dingin daripada udara di laut, sehingga udara yang berada di atas laut akan naik dan udara dari darat akan menggantikan posisi udara yang naik tadi. Angin laut terjadi karena pada siang hari daratan lebih cepat panas dibandingkan di laut, sehingga udara di darat akan naik dan udara dari laut akan mengalir ke darat menggantikan tempat udara yang naik tadi. Keadaan ini digunakan para nelayan untuk pergi melaut pada malam hari dan kembali ke darat pada pagi atau siang hari.

Contoh peristiwa konveksi yang lain adalah penggunaan cerobong asap pada pabrik, pemanfaatan ventilasi sebagai sirkulasi udara di dalam rumah juga memanfaatkan perpindahan panas secara konveksi.

3. Perpindahan Panas Secara Radiasi
Radiasi adalah cara perpindahan panas dengan pancaran yang tidak membutuhkan zat perantara. Peristiwa radiasi yang terjadi sehari-hari adalah sinar matahari yang sampai ke bumi dan menghangatkan udara serta makhluk hidup di bumi. Kalor dari panas matahari tidak dapat berpindah secara konduksi, karena udara yang terdapat dalam atmosfer termasuk konduktor yang paling buruk. Kalor dari matahari pun tidak dapat menghantar secara konveksi karena antara matahari dan bumi terdapat ruang hampa yang tidak menghantarkan kalor. Jadi, kalor dari matahari merambat ke bumi tanpa melalui zat perantara.

Selain panas matahari yang bisa sampai ke bumi, contoh perpindahan panas secara radiasi yang lain adalah saat kita berada di dekat api unggun. Ketika kita bersama teman-teman kita pergi berkemah ke
pegunungan, udara di pegunungan sangat dingin. Untuk menghangatkan badan, kita perlu membuat api unggun. Nah, panas dari api unggun tersebut dapat sampai ke tubuh tanpa melalui zat perantara. Perpindahan panas seperti ini juga dikatakan perpindahan panas secara radiasi.

Kemudian kita pasti pernah pergi ke luar rumah pada siang hari yang terik dengan menggunakan baju hitam. Yang kita rasakan adalah badan kita akan terasa panas. Hal ini disebabkan warna hitam merupakan penyerap kalor radiasi yang paling baik. Benda-benda berwarna hitam lebih banyak menyerap kalor dan memantulkan sebagian kalor jika dibandingkan dengan benda-benda yang berwarna putih dan berkilap. Sebaliknya, pada malam hari orang yang memakai baju hitam merasa lebih dingin daripada orang yang mengenakan baju putih karena pakaian yang berwarna hitam menyerap kalor yang dikeluarkan tubuh.

Baca juga:

Blogger
Pilih Sistem Komentar

No comments