BAHAN AJAR PDF

Perpindahan Kalor Oleh: Fristia Falsafatul Hukmi, S.Pd

Perpindahan Kalor Kompetensi Dasar 3.4 Menganalisis konsep suhu, pemuaian, kalor, perpindahan kalor, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk mekanis menjaga kestabilan suhu tubuh pada manusia dan hewan 4.4 Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda serta perpindahan kalor Indikator 3.4.1 Menganalisis jenis-jenis perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari 3.4.2. Menemukan cara untuk mencegah dampak negatif yang timbul akibat perpindahan kalor secara radiasi 4.4.1 Melakukan praktikum untuk menyelidiki perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi Tujuan  Melalui kegiatan diskusi dan kajian literatur, peserta didik dapat menganalisis tiga jenis perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari dengan benar  Melalui kegiatan diskusi dan kajian literatur, peserta didik dapat menemukan minimal tiga cara untuk mencegah dampak negatif yang timbul akibat perpindahan kalor secara radiasi dengan tepat  Melalui kegiatan praktikum, peserta didik dapat menyelidiki perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi dengan benar 2

A. Perpindahan Kalor Pernahkah kamu mengaduk minuman panas dengan sendok? Apa yang kamu rasakan? Tangan kamu akan terasa hangat. Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Macam-macam perpindahnya yaitu:secara konduksi, konveksi dan radiasi. Untuk lebih jelaskan perhatikan teori di bawah ini. 1. Konduksi Konduksi yaitu perpindahan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan partikel perantara Contoh: Saat sendok dicelupkan ke dalam air panas dan dibiarkan beberapa saat, maka ujung sendok yang tidak tercelup juga terasa panas. Kalor berpindah dari air panas ke sendok dan berjalan ke ujung sendok. Perpindahan kalor seperti ini disebut konduksi. docplayer.info Perpindahan kalor secara konduksi ini, yang berpindah hanyalah energinya, tanpa melibatkan partikel perantaranya. Saat ujung sendok dipanaskan maka pada gagang sendok lama kelamaan akan mengalami pemanasan juga. Hal tersebut dikarenakan energi kalor yang menggetarkanmolekul-molekul di ujung sendok turut menggetarkan molekul-molekul yang ada di samping hingga mencapai gagang sendok. Benda yang jenisnya berbeda memiliki kemampuan menghantarkan panas secara konduksi (konduktivitas) yang berbeda pula. Berdasarkan konduktivitasnya, benda dibedakan menjadi: a.Konduktor Konduktor yaitu bahan yang mampu menghantarkan panas Contoh: besi, baja, aluminium, seng, platina, perak, nikel, emas dan sebagainya. Ada satu konduktor panas yang berbentuk cair pada suhu ruang yaitu raksa. b.Isolator Isolator yaitu bahan yang tidak bisa menghantarkan panas (penghantar panas yang kurang baik) Contoh: kertas, kayu, plastik, kain, udara dan sebagainya. Laju perpindahan kalor secara konduksi bergantung pada jenis bahan (konduktivitas bahan), luas penampang konduktor dan panjang konduktor. 3

2. Konveksi Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan partikel perantaranya. Saat air bagian bawah mendapatkan kalor dari kompor, air memuai sehingga menjadi lebih ringan dan bergerak naik, digantikan dengan iar dingin dari bagian atas. Dengan cara ini panas dari air bagian bawah berpindah bersama aliran air menuju bagian atas. Proses ini disebut konveksi Peristiwa konveksi juga dapat ditemui di pantai, pada peristiwa terjadinya angin darat dan angin laut. Luciafebriarlita17.wordpress.com  Pada siang hari, daratan lebih cepat panas daripada lautan (kalor jenisnya kecil), udara di atas daratan ikut panas dan bergerak naik, diganti udara dari lautan. Terjadilah angin laut.  Pada malam hari, daratan lebih cepat dingin daripada lautan, udara di atas lautan lebih hangat dan bergerak naik, diganti udara dari daratan. Terjadilah angin darat. Gejala konveksi di alam terjadi karena adanya perubahan volume benda karena perubahan suhu. Perubahan volume ini mengakibatkan perubahan massa jenis, benda yang massa jenisnya kecil akan berada di atas benda yang bermassa jenis lebih besar. 4

3. Radiasi Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Radiasi dapat menembus benda bening, radiasi kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Benda yang lebih tinggi suhunya dari lingkungan akan melepaskan kalor, sedangkan benda yang lebih dingin dari lingkungannya akan menerima kalor. Dwirahmawati41.wordpress.com Kalor yang diterima dan dilepaskan pada peristiwa radiasi berbanding lurus dengan emisivitas benda (bergantung warna benda, semakin gelap semakin besar), luas permukaan benda dan pangkat empat suhu mutlak benda. Contoh radiasi: sinar matahari sampai ke bumi, kalor api unggun yang sampai pada orang disekitarnya, pendingin (pemanas) rumah, pengeringan kopi, pembakaran dengan oven dan efek rumah kaca. B. Aplikasi Perpindahan Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari 1. Aplikasi Konduksi Contohnya: 1) Memasak air menggunakan panci logam 2) Membuat kopi atau minuman panas 3) Membakar besi logam dan sejenisnya 4) Solder 5) Setrika listrik 2. Aplikasi Konveksi Contohnya: 1) Terjadinya angin laut dan angin darat 2) Radiator mobil 3) Pengering rambut (hairdryer) 3. Aplikasi Radiasi Contohnya: 1) Oven microwave 2) Radiasi panas dari tungku perapian 3) Radiasi panas dari bola lampu 5

Salah satu alat yang mengaplikasikan konduksi, konveksi dan radiasi adalah termos. Berikut adalah bagian-bagian termos  Sumbat termos : mencegah perpindahan kalor secara konduksi  Dinding dalam kaca: mencegah perpindahan panas dari air agar tidak diserap oleh dinding  Dinding luar kaca: mencegah perpindahan panassecara radiasi  Ruang hampa udara (vacum) : mencegah perpindahan panas secara konveksi  Dinding pelindung kaca (dinding luar): sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar termos C. Rangkuman Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Kalor dapat berpindah melalui 3 cara yaitu secara konduksi, konveksi dan radiasi. Konduksi adalah Perpindahan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan partikel perantara. Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan partikel perantaranya. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Konduktor yaitu bahan yang mampu menghantarkan panas. Isolator yaitu bahan yang tidak bisa menghantarkan panas (penghantar panas yang kurang baik). 6