PERPINDAHAN KALOR

Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Jika kita memegang es, panas dari tangan akan berpindah ke es hingga es mencair. Kalor berpindah melalui 3 cara yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

1.    Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas melalui bahan tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikel bahan tersebut. Energi dipindahkan ketika partikel-partikel behan bergerak dengan kecepatan yang berbeda. Ketika partikel bergerak cepat bertumbukan dengan partikel-partikel yang bergerak lamabat, akan terjadi perpindahan panas dari partikel yang bergerak cepat ke partikel yang bergerak lambat. Konduksi panas dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Zat padat lebih baik dalam mengonduksi panas dari pada zat cair dan zat gas. Contoh: kalor berpindah dari setrika ke kain. Benda yang jenisnya berbeda memiliki kemampuan menghantarkan panas secara konduksi yang berbeda pula.

Konduktor adalah bahan yang mampu menghantarkan panas dengan baik. Isolator adalah bahan yang mampu menghantarkan panas dengan buruk. Bahan konduktor dan Isolator antara lain:

·      Konduktor

Kemampuan menghantar kalor semakin baik dari yang terbaik adalah perak, tembaga, emas, aluminium, baja, dan timbal.

·      Isolator

Kemampuan menghantarkan kalor semakin buruk dari yang terburuk adalah hampa, udara, stiroform, kayu, bata, dan air.

2.    Konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan-partikel benda tersebut. Perpindahan kalor secara konveksi dapat terjadi jika zat mengalami pemanasan. Pemanasan menyebabkan perbedaan massa jenis antara bagian zat yang dipanaskan secara langsung dan bagian zat yang lebih dingin. Bagian zat yang dipanaskan akan memiliki massa jenis yang lebih kecil dibandingkan dengan bagian zat yang lebih dingin. Zat yang mengalami perpindahan kalor secara konveksi, misalnya fluida (air dan udara). Peristiwa konveksi lebih cepat terjadi dalam udara dibandingkan dalam air. Hal ini karena udara mengalami pemuaian yang lebih besar jika dipanaskan.

Perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain bersama dengan gerak partikel-partikel bendanya. Contohnya: air yang dipanaskan. Air bagian bawah mendapatkan kalor dari pemanas. Air bagian bawah akan naik ke atas dan air yang bagian atas akan turun ke bawah. Konveksi dimanfaatkan pada berbagai peralatan antara lain pengering rambut dan oven. Konveksi udara dapat dijumpai pada hal-hal berikut antara lain: terjadi angin darat dan angin laut. Cerobong asap pabrik, dan pengharum ruangan.

Arus konveksi dapat terjadi di pantai. Air konveksi akan terjadi angin darat dan air laut.

Ø Angin darat

Angin darat terjadi malam hari. Daratan lebih cepat dingin dari pada lautan. Udara di atas lautan lebih hangat dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari daratan

Ø Angin laut

Angin laut terjadi pada siang hari. Daratan lebih cepat panas dari pada lautan. Udara di atas daratan panas dan bergerak naik, digantikan udara dari laut.

3.    Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan zat perantara. Perpindahan panas secara radiasi hanya terjadi dalam gas maupun dalam ruang hampa udara. Perpindahan panas dengan radiasi dapat melalui ruang hampa udara, artinya berlangsung tanpa perlu zat perantara. Pancaran radiasi dari sinar matahari ini adalah pancaran gelombang elektromagnet.

Perpindahan kalor dari matahari sampai ke bumi. Benda dapat memancarkan radiasi kalor dan menyerap radiasi kalor. Benda radiasi kalor bergantung pada suhu benda dan warna benda.

Ø Suhu dingin

Pada suhu dingin benda akan menyerap radiasi kalor. Makin rendah suhu benda, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungan. Makin luas permukaan benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungan.

Ø Suhu panas

Pada suhu panas benda akan memancarkan radiasi kalor. Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungan. Makin luas permukaan benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungan.

Pada saat menjemur baju, baju yang berwarna lebih gelap, lebih cepat kering. Makin gelap benda yang terasa  panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungan. Makin gelap benda yang terasa dingin, makin besar pula kalor  yang diterima dari lingkungan.

Termos dapat mencegah perpindahan kalor baik secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Termos terdapat bagian-bagian antara lain:

·      Sumbat dibuat dari plastik atau gabus. Bahan ini isolator yang baik.

·    Celah antara gelas dengan wadah luar dibuat hampa udara. Jadi tidak ada penghantar panas secara konduksi dan konveksi.

·      Dua lapis gelas, gelas isolator panas yang baik.

·      Gelas dilapisi perak yang mengkilat.

·      Wadah luar

Daftar Pustaka:

Tim Abdi Guru. 2013. IPA Terpadu Jilid 1 Kelas VII SMP/MTs. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Widodo W, Fida R, & Siti N.H. 2016. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII Semeter 1 SMP/MTs. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukaan, Balitbang, Kemdikbud.