Contoh Konduksi, Konveksi, Radiasi: Penjelasan dan Rumus Kalor

tirto.id - Suhu merupakan suatu hal untuk menyatakan tingkat panas benda. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar akan mempunyai energi panas lebih besar.

Energi panas yang berpindah dari yang bersuhu tinggi ke bersuhu rendah disebut kalor. Sebagai bentuk energi, satuan kalor dalam SI adalah joule (J).

Satuan kalor yang popular yaitu kalori dan kilokalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1 derajat celsius. Satu kalori sama dengan 4,184 J, sering dibulatkan menjadi 4,2 J.

Selain jumlah kalor dan massa benda yang memengaruhi kenaikan suhu adalah jenis benda. Makin

besar kenaikan suhu, maka kalor yang diperlukan makin besar. Makin besar massa benda, kalor yang yang diperlukan suhu makin besar.

Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu = kalor jenis × massa benda × kenaikan suhu, dilambangkan dengan rumus sebagai berikut:

Q = c × m × Δt.

Keterangan:

Q = Kalor yang dibutuhkan

c = kalor jenis

m = massa benda

Δt = kenaikan suhu

Cara Perpindahan Kalor

Kalor dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

1. Konduksi

Konduksi merupakan perpindahan kalor melalui sebuah zat tanpa disertai perpindahan partikel karena adanya perbedaan/selisih suhu.

Benda dengan beda jenisnya memiliki kemampuan menghantarkan panas secara konduksi yang berbeda. Benda yang menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor.

Contoh konduktor adalah sebagai berikut:

• Timbal
• Baja
• Alumunium
• Emas
• Perak
• Tembaga

Sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan panas disebut isolator, seperti:

• Air
• Bata
• Kayu
• Styrofoam
• Udara

2. Konveksi

Konveksi merupakan perpindahan kalor disertai perpindahan partikel zat. Salah satu contoh yaitu pada air yang direbus.

Ketika air bagian bawah dipanaskan maka air bagian atas ikut panas. Karena saat air bagian bawah mendapatkan kalor, partikel air memuai sehingga menjadi lebih ringan dan bergerak naik kemudian digantikan partikel air dingin dari bagian atas.

Sehingga panas dari air bagian bawah berpindah bersama air menuju bagian atas. Alhasil pola aliran air membentuk arus konveksi.

Contoh lainnya adalah sebagai berikut:

• Siang Hari

  Daratan lebih cepat panas daripada lautan karena jenis kalornya kecil, sehingga udara di atas daratan ikut panas dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari lautan.Alhasil, terjadilah angin laut.

• Malam Hari

  Daratan lebih cepat dingin daripada lautan,karena udara di atas lautan lebih hangat dan bergerak naik, lalu digantikan udara dari daratan.Alhasil, terjadilah angin darat.

• Pada elemen pemanas oven, pemanggang roti, magic jar, dan lain-lain. Saat difungsikan, udara bagian bawah menjadi panas dan bergerak naik, sedangkan udara bagian atas lebih dingin lalu bergerak turun.

• Pada peralatan tertentu seperti pengering rambut , aliran konveksi dibantu menggunakan kipas.

3. Radiasi

Radiasi merupakan perpindahan kalor tanpa melibatkan medium. Dalam ruang hampa tidak ada materi memindahkan kalor secara konduksi dan konveksi. Sehingga, perpindahan kalor dari matahari sampai ke bumi disebut dengan radiasi.

Dalam kehidupan sehari-hari, saat kita memakai pakaian hitam pada siang hari, maka badan akan terasa panas dibandingkan memakai pakaian putih.

Jadi, setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnya tergantung suhu dan warna benda.

Makin panas benda dengan lingkungan sekitar, makin besar kalor yang diradiasikan ke lingkungan.Sedangkan makin luas permukaan benda panas, makin besar kalor yang diradiasikan ke lingkungannya.

Kebalikannya , jika suhu benda lebih dingin daripada lingkungan, maka benda dapat menyerap radiasi kalor dari lingkungan.

Makin rendah suhu benda, makin besar kalor yang diterima dari lingkungannya. Sedangkan makin luas permukaan benda dingin, makin besar kalor yang diterima dari lingkungannya.

Contoh lainnya perpindahan dengan cara radiasi yaitu perpindahan kalor dari api lilin ke tangan manusia.