LOGO

LOGO

Om Swastyastu

LOGO

www.themegallery.com

LOGO

PERPINDAHAN KALOR

Oleh:I Putu Nanda Kusuma Adnyana (1213021082)I Made Tisna Sagita (1213021049)I Ketut Budiasa (1213021084)I Wayan Winarsa (1213021074)Arik Hariyanto (0813021058)

Latar belakang

Jaman global Kalor

Kalor

konduksi

konveksi

radiasi

Rumusan Masalah

Apakah yang dimaksud dengan kalor?

Apa saja fenomena yang berhubungan dengan perpindahan kalor?

Bagaimana proses terjadinya suatu perpindahan kalor?

Tujuan

Dapat menjelaskan apa yang disebut kalor.

Dapat memaparkan bagaimana proses perpindahan kalor dapat terjadi.

Dapat mengetahui apa saja fenomena alam yang berkaitan dengan perpindahan kalor.

Manfaat

Bagi penulisBagi penulis

Bagi pembacaBagi pembaca

penulis dapat mengetahui dan dapat memaparkan apa kalor tersebut dan bagaimana perpindahan kalor tersebut dapat terjadi.

pembaca dapat mengetahui apa itu kalor dan bagimana perpindahan kalor dapat terjadi dan dapat mengetahui beberapa fenomena yang menyangkut kalor tersebut.

Pembahasan

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang sangat penting artinya bagi umat manusia.

Energi kalor suhunya lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah.

Pengertian KalorPengertian Kalor

Pembahasan

Perpindahan KalorPerpindahan Kalor

besi atau logam cepat panas menghantarkan panas dibandingkan dengan kayu atau plastik, dan sebagainya.

konduksi

konveksi

radiasi

Pembahasan

Konduksi (Hantaran) tidak disertai perpindahan zat penghantar

Secara atomik pertukaran energi kinetik antar molekul (atom), dimana partikel yang energinya rendah dapat meningkat dengan menumbuk partikel dengan energi yang lebih tinggi

Pembahasan

Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elektron – electron bebas yang terdapat dalam struktur atom logam

Ditempat yang dipanaskan, energi elektron - elektron bertambah besar. Oleh karena elektron bebas mudah berpindah, pertmbahan energy ini dengan cepat dapt diberikan ke elektron – electron lain yang jaraknya lebih jauh dengan melalui tumbukan.

Pembahasan

Konduktor zat yang mudah menghantarkan kalor, sedangakan

isolatorzat yang sukar menghantarkan kalor.

Penghantar Kalor

Pembahasan

Konduksi dapat terjadi hanya jika terdapat perbedaan suhu antara dua bagian dari logam medium pengkonduksi.

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

Pembahasan

H = K. A.

H = K. A.

L

T

H = K. A.

L

T

H = jumlah kalor yang mengalir per satuan waktuK = konduktivitas termal zatL = panjang logamA = luas penampangT = selisih temperatur ke dua ujung

RumusContoh

Pembahasan

Bahan k (W/m.Co) Bahan k (W/m.Co)Aluminium 238 Asbestos 0,08

Tembaga 397 Concrete 0,8

Emas 314 Gelas 0,8

Besi 79,5 Karet 0,2

Timbal 34,7 Air 0,6

Perak 427 Kayu 0,08

Udara 0,0234

Konduktivitas termal untuk beberapa bahan :

Pembahasan

Contoh 1:Sebatang tembaga panjangnya 1 meter dengan luas penampang 10 cm2. Ujung logam yang satu menempel pada bak yang berisi es 00C dan ujung yang lain menempel pada ketel yang berisi air mendidih 1000C. Anggap perubahan temperatur merata. Koefisien konduktivitas tembaga pada selang suhu tersebut adalah 0,9 kal/0C s.cm. Berapa kalori panas yang merambat dari ketel ke bak es tadi selama 15 detik ?Penyelesaian :Diketahui :L = 1meter = 100 cm, K=0,9 kal/0C.s.cm, A=10 cm2, t = 15 sekonDitanya : H = ……….. ? Q = ………….Jawab :H = K. A = (0,9 kal/0C.s.cm). (10 cm2). = 9 kal/s.Q = H.t = 9 kal/s. 15 s = 135 kalori.

Pembahasan

Contoh 2:Sebuah jendela kaca ruang bangunan berpengatur suhu (ber-AC) panjangnya 3 m, tingginya 2m, dan tebalnya 10 mm. Suhu di pemukaan dalam kaca 240C. Suhu di permukaan luar kaca 340C. Berapakah kalor yang mengalir keluar dari ruang itu melalui jendela kaca yang dimaksud ? (K = 8,0x10-4 )Penyelesaian :Gunakan persamaan 5.1.H = K. A. = (8,0x10-4 ).(6m2). = 4,8 =4800 J/sJadi, banyaknya kalor yang mengalir keluar dari ruang itu melalui jendela kaca adalah 4800 joule tiap detik.

Pembahasan

Konveksi (aliran)Konveksi (aliran)proses dimana kalor ditransfer dengan pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain.

Gambar di samping menunjukkan bahwa sejumlah air di dalam panci yang dipanaskan, arus konveksi terjadi karena perbedaan kalor. Air di bagian bawah naik karena massa jenisnya berkurang dan digantikan oleh air yang lebih dingin di atasnya.

Pembahasan

Pada saat air dalam bejana dipanaskan, bagian air yang menerima panas mula-mula berada di bawah. Kemudian, partikel air yang panas tersebut bergerak ke atas sehingga meninggalkan ruang untuk ditempati oleh partikel 

Pembahasan

Hubungan laju perpindahan kalor dan luas penampang (A) 

Luas penampang permukaan air pada gambar (a) lebih kecil daripada luas penampang air pada gambar (b). Dengan pemanasan api yang sama maka air pada bejana (b) lebih cepat panas. Jadi, laju kalor secara konveksi berbanding lurus dengan luas penampang (A)

Pembahasan

Pada saat yang sama, kenaikan suhu pada bejana (b) lebih besar daripada bejana (a). Ternyata air pada bejana (b) lebih cepat panas daripada air pada bejana (a). Jadi, laju perpindahan kalor secara konveksi berbanding kenaikkan suhu(∆T)

Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikan suhu (∆T)

Pembahasan

Hubungan laju perpindahan kalor dengan jenis bahan

Kedua bejana diisi dengan air yang berbeda jenisnya. Air pada bejana (b) lebih cepat panas daripada air bejana (a). Jadi, laju kalor secara konveksi tergantung pada jenis bahan.            Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa laju kalor secara konveksi dipengaruhi oleh luas penampang (A), kenaikan suhu (∆T), dan jenis bahan. Secara matematis, persamaan laju kalor secara konveksi dapat dituliskan sebagai berikut.

Q/t = hA∆T Keterangan:h   = koefisien konveksi(W/m2K)A  = luas penampang (m2)∆T = kenaikan suhu (K)   Q/t = laju perpindahan kalor (J/s atau W)

Pembahasan

Angin laut

Angin darat

konveksi

Contoh

Pembahasan

Contoh lain perpindahan kalor secara konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

Sistem ventilasi rumah. Udara panas di dalam rumah akan bergerak naik dan keluar melalui ventilasi. Tempat yang ditinggalkan akan diisi oleh udara dingin melalui ventilasi yang lain sehingga udara di dalam rumah lebih segar.

Cerobong asap pabrik. Pada pabrik-pabrik, udara di sekitar tungku pemanas suhunya lebih tinggi daripada udara luar, sehingga asap pabrik yang massa jenisnya lebih kecil dari udara luar akan bergerak naik melalui cerobong asap

Pembahasan

Contoh soal perpindahan panas konveksi Udara pada suhu 20 0C bertiup diatas plat panas 50 x 75 cm. Suhu plat dijaga tetap 2500C. Koefisien perpindahan kalor konveksi adalah 25 W/m2 0C. Hitunglah perpindahan kalor. Penyelesain:q = h A (Tw - T∞)   = (25)(0,50)(0,75)(250 – 20)   = 2,156 kW

Pembahasan

Radiasi (pancaran)Radiasi (pancaran) Perpindahan energi kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Energi berpindah tanpa zat perantara.

perpindahan kalor dari matahari menuju bumi

contoh

Pembahasan

Laju perpindahan kalor dengan cara radiasi

Laju perpindahan kalor dengan cara radiasi ditemukan sebanding dengan luas benda dan pangkat empat suhu mutlak (Skala Kelvin) benda tersebut. Benda yang memiliki luas permukaan yang lebih besar memiliki laju perpindahan kalor yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang memiliki luas permukaan yang lebih kecil.

Demikian juga, benda yang bersuhu 2000 Kelvin, misalnya, memiliki laju perpindahan kalor sebesar H = 16 kali lebih besar dibandingkan dengan benda yang bersuhu 1000 Kelvin. Hasil ini ditemukan oleh Josef Stefan pada tahun 1879 dan diturunkan secara teoritis oleh Ludwig Boltzmann sekitar 5 tahun kemudian.

Persamaan : e = emisivitas bendaσ = tetapan Stefan- Boltzman (5,67 x 10-8 W/m2K4)A = luas (m2)T = suhu (K)

Pembahasan

panas yang dirasakan ketika kita berada di dekat nyala api.

Contoh lain perpindahan kalor secara Radiasi

Contoh

Punutup

KESIMPULANJadi perpindahan kalor pada dasarnya mempunyai tiga

cara, yaitu konduksi adalah perpindahan kalor yang tidak disertai perpindahan zat penghantar secara kontak langsung yang terjadi dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Dan zat pengantarnya disebut konduktor. Contoh konduktor yang baik seperti besi, aluminium, tembaga. Konveksi atau aliran kalor adalah proses di mana kalor ditransfer dengan pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain. Radiasi sebenarnya merupakan perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik, seperti cahaya tampak (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu), infra merah dan ultraviolet alias ultra ungu.

Penutup

SARANSaran dari kelompok kami adalah teruslah mempelajari peristiwa tentang perpindahan kalor dan harapannya semoga dengan kelompok kami mempersentasikan tentang perpindahan kalor ini mudah – mudahan kita lebih dapat bisa mengerti lagi tentang apa itu perpindahan kalor, dengan cara apa perpindahan kalor itu bisa terjadi. Kami harap teman – teman dapat memahaminya dan dapat diterapkan dalam kehidupan sehari – harinya.

LOGO

www.themegallery.com

LOGO

Your company slogan in here

Om Santih, Santih, Santih,

Om