Beras yang dimasukkan ke dalam
panci berisi air dan diletakkan di atas kompor menyala, lama-kelamaan
akan menjadi nasi. Api kompor mengeluarkan kalor yang berpindah dari
panci ke air kemudian air menjadi panas dan memanaskan beras sehingga
beras menjadi nasi. Kamu telah mengetahui bahwa kalor merupakan salah
satu bentuk energi dan dapat berpindah apabila terdapat perbedaan suhu.
Secara alami kalor berpindah dari zat yang suhunya tinggi ke zat yang
suhunya rendah. Bagaimana kalor dapat berpindah? Apabila ditinjau dari
cara perpindahannya, ada tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu:
- konduksi (hantaran),
- konveksi (aliran), dan
- radiasi (pancaran).
Perpindahan Kalor secara Konduksi
Cobalah 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. Perpindahan kalor seperti
ini dinamakan perpindahan kalor secara hantaran atau konduksi. Apakah
setiap zat dapat menghantarkan kalor secara konduksi? Ambillah sepotong
kayu, kemudian ujung yang satu dipanaskan sedang ujung kayu yang lainnya
kamu pegang. Apakah ujung yang kamu pegang terasa panas? Ternyata tidak
panas. Hal ini berarti bahwa pada kayu tidak terjadi perpindahan kalor
secara konduksi.
Bahan yang dapat menghantarkan kalor
disebut konduktor kalor, misalnya besi, baja, tembaga, seng, dan
aluminium (jenis logam). Adapun penghantar yang kurang baik/penghantar
yang buruk disebut isolator kalor, misalnya kayu, kaca, wol, kertas, dan
plastic (jenis bukan logam). Bagaimana halnya dengan air? Termasuk
konduktor atau isolatorkah air itu? Coba apa ada yang tahu?
Perpindahan Kalor secara Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi
terjadi pada zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi
karena adanya perbedaan massa jenis dalam zat tersebut. Perpindahan
kalor yang diikuti oleh perpindahan partikel-partikel zatnya disebut
konveksi/aliran. Selain perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada
zat cair, ternyata konveksi juga dapat terjadi pada gas/udara. Peristiwa
konveksi kalor melalui penghantar gas sama dengan konveksi kalor
melalui penghantar air. Kegiatan tersebut juga dapat digunakan untuk
menjelaskan prinsip terjadinya angin darat dan angin laut.
- Angin Darat
Angin darat terjadi pada malam hari dan
berhembus dari darat ke laut. Hal ini terjadi karena pada malam hari
udara di atas laut lebih panas dari udara di atas darat, sehingga udara
di atas laut naik diganti udara di atas darat. Maka terjadilah aliran
udara dari darat ke laut. Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan
menuju ke laut untuk menangkap ikan.
- Angin Laut
Angin laut terjadi pada siang hari dan
berhembus dari laut ke darat. Hal ini terjadi karena pada siang hari
udara di atas darat lebih panas dari udara di atas laut, sehingga udara
di atas darat naik diganti udara di atas laut. Maka terjadilah aliran
udara dari laut ke darat. Angin laut dimanfaatkan oleh nelayan untuk
kembali ke darat atau pantai setelah menangkap ikan. Pemanfaatan
konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain: pada sistem
pendinginan mobil (radiator), pembuatan cerobong asap, dan lemari es.
Perpindahan Kalor secara Radiasi
Bagaimanakah energi kalor matahari
dapat sampai ke bumi? Telah kita ketahui bahwa antara matahari dengan
bumi berupa ruang hampa udara, sehingga kalor dari matahari sampai ke
bumi tanpa melalui zat perantara. Perpindahan kalor tanpa melalui zat
perantara atau medium ini disebut radiasi/hantaran. Contoh perpindahan
kalor secara radiasi, misalnya pada waktu kita mengadakan kegiatan
perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun. Saat
kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya
perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Walaupun
di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor secara
konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator).
Jika antara api unggun dengan kita diletakkan sebuah penyekat atau
tabir, ternyata hangatnya api unggun tidak dapat kita rasakan lagi. Hal
ini berarti tidak ada kalor yang sampai ke tubuh kita, karena terhalang
oleh penyekat itu. Dari peristiwa api unggun dapat disimpulkan bahwa:
- dalam peristiwa radiasi, kalor berpindah dalam bentuk cahaya, karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa, maka kalor pun dapat merambat dalam ruang hampa;
- radiasi kalor dapat dihalangi dengan cara memberikan tabir/penutup yang dapat menghalangi cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar