TUGAS PERPINDAHAN PANAS I

JURNAL KONDUKSI






Nama : Novian Korin Andrianus
NPM : 0715021071

















JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
2010




Mengapa ubin terasa lebih sejuk daripada karpet ?
Ubin memiliki konduktivitas termal yang lebih besar daripada karpet. Karenanya ubin merupakan penghantar kalor yang bagus, sedangkan temannya si karpet merupakan pernghantar kalor yang buruk. Ketika kita menginjak karpet, kalor mengalir dari kaki menuju karpet. Hal ini terjadi karena suhu tubuh kita lebih tinggi dari suhu karpet. Karena si karpet merupakan penghantar kalor yang buruk maka kalor alias panas yang mengalir dari kaki kita menumpuk di permukaan karpet. Akibatnya permukaan karpet menjadi lebih hangat. Kaki mu pun ikut2an terasa hangat…
Ketika kita menginjak ubin atau keramik, kalor mengalir dari kaki menuju si ubin atau keramik. Karena si ubin merupakan penghantar kalor yang baik maka kalor alias panas yang mengalir dari kaki kita tidak tertahan di permukaan ubin. Kalor mengalir dengan lancar sehingga kaki kita terasa dingin…
Kalau rumahmu ada di malang atau bandung (daerah dingin), sebaiknya alasi lantai kamarmu dengan karpet biar kakimu tidak kedinginan. Sebaliknya, kalau rumahmu ada di jakarta, surabaya, yogya, dkk (daerah panas), sebaiknya jangan alasi lantai kamarmu dengan karpet… Bukan kesejukan yang dirimu rasakan, tapi malah bikin bete.
Ada orang yang bilang, kalau kita tidur di atas ubin (tanpa alas), kita bisa sakit. Sebenarnya hal itu disebabkan karena banyak kalor alias panas dari tubuhmu yang mengalir menuju ubin. Kalor tuh energi yang berpindah. Ketika tubuhmu kehilangan banyak kalor, maka energi dalam tubuhmu berkurang… Ini yang bikin dirimu cepat sakit. Siangnya sudah makan yang enak2 dan bergizi, malamnya dirimu membuang percuma si energi yang diperoleh dari makanan. Mending pakai saja untuk pacaran
Fungsi jendela dan pintu apa sich ?
Pada malam hari, suhu udara di luar rumah lebih rendah daripada suhu udara dalam rumah. Adanya perbedaan suhu udara ini bisa menyebabkan kalor kabur keluar rumah. Karenanya, biasanya pada malam hari kita menutup pintu atau jendela. Selain bertujuan menghalau maling yang mau menggarap harta kekayaan pemilik rumah, salah satu fungsi jendela atau pintu adalah menahan kalor agar tidak kabur dari dalam rumah. Biasanya pintu atau jendela terbuat dari kayu. Konduktivitas termal kayu cukup kecil sehingga bisa berperan sebagai isolator. Fungsi lain dari jendela atau pintu adalah menahan udara. Udara yang terperangkap pada sisi dalam jendela atau pintu berfungsi sebagai isolator yang baik (penghambat kalor yang hendak kabur). Biar paham, perhatikan tabel di atas. Konduktivitas termal udara sangat kecil. Semakin kecil konduktivitas termal suatu benda, semakin sulit si kalor mengungsi melalui benda tersebut.
Pada malam hari yang dingin sebaiknya jangan suka buka pintu atau jendela kamar. Ingat ya, tanpa diperintah si kalor dengan sendirinya kabur dari benda (atau tempat) yang bersuhu tinggi menuju benda (atau tempat) yang bersuhu rendah. Kalau pintu rumahmu tidak ditutup, nanti kalor mengalir semaunya menuju luar rumah yang memiliki suhu yang lebih rendah. Semakin banyak kalor yang kabur dari dalam rumah atau kamar, suhu udara dalam kamar menjadi rendah. Karena terdapat perbedaan suhu antara udara dalam kamar dengan tubuhmu, maka kalor akan kabur dari dalam tubuhmu menuju udara. Semakin banyak kalor yang kabur, semakin banyak energi yang terbuang percuma. Nanti dirimu bisa sakit karena tubuh kekurangan energi…. Kecuali kalau dirimu pakai jaket, selimut dkk….

Sebelum belajar lebih jauh tentang konduksi mendingan kita pelajarin dulu tentang panas atau kalor.
Tahukah kalian apa definisi dari Kalor..???
Definisi dari Kalor adalah suatu energi yang mudah diterima dan mudah sekali dilepaskan sehingga dapat mengubah temperatur zat tersebut menjadi naik atau turun. Kalor juga bisa berpindah dari satu zat ke zat yang lain melalui medium atau perantara. Owh iya..!!! ternyata Kalor adalah bentuk energi yang tidak dapat dilihat ataupun terlihat. Dan ternyata Energi kalor juga dapat berubah menjadi bentuk energi lain, seperti cahaya, gerak, listrik, kimia dan lain-lain. Kalor hanya digunakan bila menjelaskan perpindahan energi dari satu tempat ke yang lain.
Sekarang akan dijelaskan mengenai cara panas atau kalor berpindah,

Perpindahan Kalor
Kalor merupakan suatu bentuk energi. Ada yang tau nggak, ada berapa cara perpindahan kalor pada suatu zat itu..???
Jawabannya adalah ada tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
Pengertian Konduksi
Apa si konduksi itu..??
Konduksi itu adalah penjalaran panas atau kalor tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat pengantarnya.. Konduksi terjadi dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah peristiwa berpindahnya kalor melalui alat (zat pengantar) tanpa disertai dengan perpindahan bagian-bagian dari alat atau media tersebut. Konduksi atau penjalarannya biasanya dapat terjadi pada zat padat seperti berbagai jenis logam dan gelas. Contohnya seperti ini, jika salah satu ujung logam dipanaskan maka ujung logam yang lain juga akan terasa panas karena kalor/panas merambat di dalam logam. Konduksi Panas hanya terjadi apabila terdapat perbedaan temperatur



T2 T1
Aliran kalor atau panas

x
.








Gambar. Aliran perpindahan kalor dengan cara konduksi

Perpindahan kalor pada cara konduksi akhirnya akan menuju kesetimbangan temperatur yang dimana awalnya satu daerah yang bertemperatur lebih tinggi ke daerah yang bertemperatur lebih rendah di dalam suatu medium (padat, cair, atau gas) atau antara medium yang berlainan yang terhubung secara langsung.
Sebelum melangkah lebih dekat, mari kita lakukan percobaan kecil-kecilan.

• Siapkan sebuah lilin dan sepotong kawat. Tarik napas 100 kali lalu nyalakan lilin tersebut.
• Pegang salah satu ujung logam lalu sentuhkan ujung logam yang lain ke nyala api. Tunggu selama beberapa saat. Tanganmu kepanasan-kah ?
• mengapa tangan bisa terasa panas ?

Ketika salah satu bagian logam bersentuhan dengan nyala lilin atau nyala api, secara otomatis kalor mengalir dari nyala lilin (suhu tinggi) menuju bagian logam tersebut (suhu rendah). Walaupun hanya salah satu bagian logam yang bersentuhan dengan nyala api, semua bagian logam tersebut akan kepanasan juga. Tanganmu bisa terasa panas, karena kalor mengalir dari logam (suhu tinggi) menuju tanganmu (suhu rendah). Kalor tuh energi yang berpindah. Kita bisa mengatakan bahwa ketika salah satu bagian benda yang bersuhu tinggi bersentuhan dengan benda yang bersuhu rendah, energi berpindah dari benda yang bersuhu tinggi menuju bagian benda yang bersuhu rendah.
Nah, karena mendapat tambahan energi maka bagian atu disebut molekul-molekul penyusun benda bergerak semakin cepat. Molekul lain yang berada di sebelahnya bergerak lebih lambat karena molekul tersebut tidak bersentuhan langsung dengan benda yang bersuhu tinggi. Ketika bergerak, molekul-molekul yang bergerak lebih cepat (energi kinetiknya lebih besar) menumbuk temannya yang ada di sebelah. Karena ditumbuk alias ditabrak oleh temannya, maka molekul-molekul yang pada mulanya bergerak lambat ikut-ikutan bergerak lebih cepat. Ingat ya, pada mulanya si molekul bergerak lambat (v kecil) sehingga energinya juga kecil. Setelah bergerak lebih cepat (v besar),. Si molekul tadi menumbuk lagi temannya yang ada di sebelah. Karena v besar, energinya pun bertambah. Demikian seterusnya, mereka saling tumbuk menumbuk, sambil berbagi energi.

Ketika benda yang memiliki perbedaan suhu saling bersentuhan, terdapat sejumlah kalor yang mengalir dari benda atau tempat yang bersuhu tinggi menuju benda atau tempat yang bersuhu rendah. Ketika mengalir, kalor juga membutuhkan selang waktu tertentu. Perlu diketahui bahwa setiap benda (khususnya benda padat) yang dilewati kalor pasti mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda. Ada benda padat yang panjang, ada juga benda padat yang pendek. Ada yang gemuk (luas penampangnya besar), ada juga yang kurus (luas penampangnya kecil). Untuk mengetahui secara pasti hubungan antara jumlah kalor yang mengalir melalui suatu benda selama selang waktu tertentu akibat adanya perbedaan suhu, maka kita perlu menurunkan persamaan.

Benda yang terletak di sebelah kiri memiliki suhu yang lebih tinggi (T1) sedangkan benda yang terletak di sebelah kanan memiliki suhu yang lebih rendah (T2).

Karena adanya perbedaan suhu (T1 - T2), kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah (arah aliran kalor ke kanan). Benda yang dilewati kalor memiliki luas penampang (A) dan panjang (l).

Berdasarkan hasil percobaan, jumlah kalor yang mengalir selama selang waktu tertentu (Q/t) berbanding lurus dengan perbedaan suhu (T1 – T2), luas penampang (A), sifat suatu benda (k = konduktivitas termal) dan berbanding terbalik dengan panjang benda.
Atau dapat disimpulkan dengan rumus dibawah ini:


(Q/t) = k A (T1 - T2 )
L

Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan panas atau kalor,benda-benda yang dapat menghantarkan itu dibagi menjadi 2 macam jenis, yaitu :

1. Konduktor, yaitu benda yang mudah menghantarkan kalor/panas secara konduksi, contonya itu seperti aluminium, besi, dan raksa

2. Isolator, yaitu benda-benda yang sukar/sulit menghantarkan kalor/panas, contohnya itu seperti kayu, kaca, plastik, udara, dan air