Nah, berikut ini akan dijelaskan lebih lengkap tentang cara perpindahan kalor serta contoh masing-masing perpindahannya tersebut.
Apa itu Kalor dan Perpindahan Kalor?
Kalor atau juga disebut dengan panas adalah peristiwa perpindahan energi yang bermula dari suhu yang tinggi menuju ke suhu yang lebih rendah. Dalam satuan internasional, kalor memiliki satuan Joule (J). Kalor bisa berpindah-pindah tergantung pada medianya. Ada benda-benda yang bisa menghantarkan panas, ada pula benda-benda yang tidak bisa menghantarkan panas.Sementara itu, yang dimaksud dengan perpindahan kalor adalah pertukaran panas diantara sistem-sistem fisik yang ada. Proses perpindahan kalor dapat dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan media pemindahnya. Benda-benda yang bisa menghantarkan panas atau menjadi media perpindahan kalor disebut konduktor. Sedangkan benda yang tidak bisa menghantarkan panas disebut dengan isolator panas.
Cara Perpindahan Kalor
Seperti yang disebutkan sebelumnya, proses perpindahan kalor dapat dibedakan menjadi 3 jenis. Ketiganya memiliki karakter berbeda dan bisa menghasilkan dampak yang berbeda pula.Berikut ini adalah 3 cara perpindahan kalor serta contohnya yang bisa ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.
1. Konduksi
Metode atau cara perpindahan kalor yang pertama adalah konduksi. Konduksi merupakan proses perpindahan panas melalui zat yang berbentuk padat tanpa mengakibatkan perpindahan pada zat padat tersebut. Artinya, perpindahan yang dimaksud tersebut tidak disertai atau tidak menyebabkan perpindahan pada partikel-partikelnya.
Jika didefinisikan secara sederhana, konduksi ini adalah perpindahan kalor yang terjadi dengan bantuan atau perantara benda padat. Benda yang saling melakukan kontak dan memindahkan kalor adalah benda berbentuk padat. Contoh perpindahan kalor ini banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti beberapa contoh di bawah ini.
- Tutup panci yang ikut terasa panas saat dipakai untuk menutup air yang sedang direbus.
- Gagang sendok yang menjadi panas saat digunakan untuk mengaduk kopi dengan air panas di dalam gelas.
- Saat menyalakan mesin motor, knalpot motor yang berada di bawah ikut menjadi panas.
- Ketika memegang gelas berisi air panas, tangan akan ikut terasa panas meskipun partikel gelas tidak ikut berpindah ke tangan.
- Saat membakar besi, besi yang dibakar tersebut akan berubah menjadi panas tapi partikel-partikel dari besi tetap dan tidak ada yang ikut berpindah.
2. Konveksi
Proses perpindahan kalor yang selanjutnya adalah proses konveksi. Konveksi adalah proses perpindahan kalor yang terjadi melalui perpindahan aliran zat perantaranya. Apabila partikel berpindah maka akan mengakibatkan kalor merambat hingga terjadilah proses konveksi. Konveksi ini terjadi pada zat cair serta zat gas yang berupa angin atau udara.
Konveksi pun terjadi dalam dua cara, yaitu natural convection (konveksi alami) dan forced convection (konveksi paksaan). Konveksi alami adalah konveksi yang terjadi saat gerakan perpindahan dari kalor terjadi akibat perbedaan kerapatan. Hal tersebut kemudian menyebabkan terjadinya perpindahan partikel.
Sementara itu, konveksi paksaan adalah konveksi yang terjadi saat perpindahan partikelnya dilakukan secara paksa dan dibantu dengan alat lain. Misalnya dibantu oleh kipas atau pompa untuk mendorong.
Peristiwa konveksi juga banyak dimanfaatkan dan dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Seperti beberapa kegiatan atau contoh berikut ini:
- Saat memanaskan air, akan terlihat air bergerak naik turun seperti diaduk. Saat inilah saat ketika partikel air yang berada di bawah sudah panas kemudian berpindah menuju ke atas dan seterusnya. Hal itu kemudian menyebabkan perpindahan kalor yang juga diikuti dengan perpindahan partikel air yang sudah dipanaskan tersebut.
- Angin darat dan air laut merupakan salah satu contoh terjadinya konveksi alami. Angin darat dan angin laut terjadi karena partikel udara panas berpindah.
- Gerakan balon udara yang terjadi karena partikel udara di dalamnya berpindah sehingga menyebabkan balon bisa bergerak.
- Adanya sirkulasi atau pergantian udara di rumah, yang disebabkan partikel udara panas dan partikel udara dingin di dalam rumah bergerak dan berpindah.
3. Radiasi
Cara atau metode perpindahan kalor selanjutnya adalah radiasi. Radiasi ini sendiri merupakan proses perpindahan kalor yang tidak menggunakan atau tanpa melalui zat perantara.
Secara kimiawi, proses perpindahan kalor ini dapat dijelaskan dengan pengubahan energi termal menjadi energi radiasi. Energi yang termuat dalam hal ini adalah energi elektromagnetik.
Saat gelombang elektromagnetik berinteraksi dengan materi dari energi radiasi maka kemudian akan berubah menjadi energi termal. Dengan begitu, perpindahan kalor yang terjadi secara radiasi terjadi langsung, tanpa perantara dan tanpa diikuti perpindahan partikel zatnya. Beberapa fenomena atau kejadian yang berkaitan dengan cara perpindahan kalor secara radiasi antara lain sebagai berikut:
- Panas matahari yang bisa dirasakan oleh makhluk hidup di bumi. Panas matahari ini melewati ruang hampa udara di luar angkasa kemudian sampai di bumi dan tetap tidak mengakibatkan perpindahan partikel.
- Saat berada di dekat api unggun, badan akan ikut terasa hangat karena panas dari api yang beradiasi tanpa menyebabkan partikel apapun dari api yang berpindah.
- Saat menjemur di bawah terik matahari, baju yang basah akan menjadi kering tanpa mengakibatkan perpindahan partikel apapun dari matahari yang ikut berpindah.
Perpindahan secara acak dari molekul dan atom benda menyebabkan terjadinya radiasi termal. Atom dan molekul yang berpindah secara acak ini terdiri dari partikel-partikel bermuatan positif dan negatif yang disebut proton dan neutron.
Ketika melakukan pergerakan, partikel ini juga menghasilkan pelepasan berupa pelepasan radiasi elektromagnetik. Pelepasan ini kemudian juga menghasilkan energi.
Radiasi yang dipancarkan oleh matahari dalam proses ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik dari panas. Tidak seperti jenis perpindahan lainnya, pada radiasi termal ini bisa dikumpulkan pada sebuah titik kecil dengan menggunakan bantuan kaca pemantul. Setelah itu, ketika sudah terkumpul kemudian dimanfaatkan untuk membuat pembangkit listrik tenaga solar.
Berdasarkan penjelasan di atas, cara perpindahan kalor dapat diringkas ke dalam tabel berikut ini:
| Cara Perpindahan | Contoh Perpindahan Kalor |
|---|---|
| Secara Konduksi | Memegang gagang gelas berisi air panas, tangan yang memegang ikut panas |
| Secara Konveksi | Terjadinya angin laut dan angin darat, gelembung air saat dipanaskan |
| Secara Radiasi | Panas matahari terasa ke tubuh, berdiri di dekat api tubuh terasa hangat |
Demikian tadi penjelasan lengkap tentang cara perpindahan kalor serta beberapa contoh yang bisa ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa perpindahan panas dapat terjadi melalui berbagai cara dan bisa bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari.