3 Macam Perpindahan Kalor beserta Penjelasan dan Pemanfaatannya dalam Kehidupan Sehari-hari

3 Macam Perpindahan Kalor beserta Penjelasan dan Pemanfaatannya dalam Kehidupan Sehari-hari – Perpindahan kalor merupakan suatu reaksi yang berlangsung karena dua benda atau tempat mempunyai perbedaan suhu.

Diketahui, kalor adalah salah satu jenis energi yang mampu menyebabkan alterasi suhu pada suatu benda. Nah, terdapat tiga macam perpindahan kalor yang dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari.

Agar lebih paham dengan materi fisika yang satu ini, simak penjelasan terkait macam-macam perpindahan kalor di artikel ini.

Sekilas tentang Kalor

Mungkin kamu masih terasa asing ketika mendengar kata ‘kalor.’ Dalam kehidupan sehari-hari, kalor bisa disebut juga panas. Nah, perpindahan kalor ini merupakan kontak fisik.

Para ilmuwan menyebut kalor sebagai sebuah zat alir yang disebut dengan kalorik. Walaupun tak kasat mata, zat tersebut terkandung pada setiap benda yang ada.

Teori tentang kalor pertama kali diperkenalkan pada tahun 1743-1794 oleh Antoine Laurent Lavoisier yang merupakan seorang ahli kimia asal Prancis.

Terkait perpindahan kalor dan pemanfaatannya di kehidupan sehari-hari akan dibahas tuntas dengan mengenal pengertian kalor terlebih dahulu.

Apa yang Dimaksud Kalor?

Kalor merupakan bentuk energi atau jumlah panas yang terdapat pada sebuah benda.

Merujuk pada Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), kalor berarti tenaga panas yang dapat diteruskan ataupun diterima oleh suatu benda ke benda lain.

Melansir buku yang ditulis oleh Rosi PD berjudul Mengenal Peristiwa Perpindahan Kalor disebutkan hal yang serupa bila kalor merupakan energi yang dapat berpindah.

Nah, perpindahan kalor adalah kalor yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.

Meski begitu, tidak semua benda dapat menghantarkan panas dengan baik, ya. Terdapat dua macam benda yang ada di sekitar kita yang dapat menghantarkan panas, yaitu benda konduktor dan isolator.

Nah, benda-benda yang bersifat konduktor seperti besi, timah, air, alumunium, tembaga dapat menghantarkan panas dengan baik.

Sedangkan, benda-benda bersifat isolator seperti kayu, plastik, kain, kertas, karet tidak dapat menghantarkan panas dengan baik.

Tentu saja, alat-alat dapur seperti wajan dan panci kebanyakan terbuat dari alumunium agar perpindahan panas berlangsung dengan baik dan makanan jadi cepat matang.

Macam-Macam Perpindahan Kalor

Cara perpindahan kalor terbagi menjadi tiga nih, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Yuk, kita bahas satu per satu terkait macam perpindahan kalor di bawah ini!

1. Konduksi

Kamu pernah menyeduh teh, lalu menambahkan gula ke dalam air teh dan mengaduknya dengan sendok?

Tahukah kamu bahwa aktivitas itu menghasilkan perpindahan kalor? Jenis perpindahan kalor seperti itu dikenal sebagai konduksi.

Nah, perpindahan konduksi adalah perpindahan panas melalui zat padat dengan kontak secara langsung tanpa disertai perpindahan molekul zat perantaranya.

Konduksi sendiri merupakan perpindahan yang paling sering terjadi. Di mana perpindahan ini terjadi ketika temperatur molekul dalam zat naik dan menghasilkan getaran.

Molekul tersebut bergabung dengan molekul sekitarnya sehingga energi panas berpindah ke objek yang lain.

Saat kamu mengaduk gula dalam air teh dengan menggunakan sendok, maka sendok menjadi zat perantara yang mengantarkan panas dari air teh ke gula, sehingga perlahan gula menjadi larut dalam air tersebut.

Namun, bahan dari sendok tersebut tidak berpindah atau larut seperti gula tersebut. Oleh karena itu, aktivitas mengaduk gula dalam air teh dengan menggunakan sendok masuk kategori perpindahan kalor secara konduksi.

Contoh lainnya adalah saat kamu memanaskan sepotong besi di sumber api.

Meskipun kamu memegang salah satu sisi besi dan sisi lain yang terkena api, namun perlahan tangan kamu akan merasakan panasnya api yang menyebar ke besi tersebut dari ujung yang terkena api hingga ke bagian ujung yang kamu pegang.

Adapun berikut rumus perpindahan konduksi dalam ilmu fisika:

Laju Kalor = Q/t = kA ΔT/x

Keterangan:

Q = kalor (J) atau (kal)
k = konduktivitas termal (W/mK)
A = luas penampang (m2)
ΔT = perubahan suhu (K)
x = panjang (m)
t = waktu (sekon)

2. Konveksi

Jenis perpindahan kalor berikutnya adalah konveksi. Perpindahan konveksi didefinisikan sebagai perpindahan panas pada zat gas dan cair disertai dengan perpindahan partikel zat perantara.

Nah, di sini gaya gravitasi memiliki peranan penting dalam konveksi. Ketika kamu memasak air mendidih, lantas kenapa udara di atas api terasa panas?

Hal ini dikarenakan saat air di bagian bawah memuai, massa jenis akan berkurang.

Molekul dingin kemudian turun ke bawah ke massa yang lebih padat, sementara molekul panas naik ke atas ke bagian yang tidak terlalu padat.

Siklus ini kemudian dikenal sebagai perpindahan kalor secara konveksi dan terus berulang.

Contoh lainnya dari perpindahan konveksi adalah terjadinya angin darat dan angin laut.

Pada siang hari, udara daratan yang panas dan udara laut yang lebih dingin mengakibatkan udara di daratan bergerak naik dan udara di laut bergerak ke daratan.

Begitulah proses yang terjadi pada angin laut atau ketika angin laut bertiup ke daratan.

Hal sebaliknya terjadi pada malam hari, angin bertiup dari daratan ke lautan dikarenakan suhu di daratan lebih dingin daripada di lautan dan menyebabkan angin darat.

Adapun berikut rumus perpindahan konveksi dalam ilmu fisika:

Laju Kalor = H = h. A. ∆T

Keterangan :

H = Laju perpindahan (J/s)
h = Koefisien konveksi termal (j/sm²K)
A = Luas permukaan (m²)
∆ T = Perbedaan suhu (K)

3. Radiasi

Jenis perpindahan kalor yang terakhir adalah radiasi. Perpindahan radiasi adalah perpindahan kalor tanpa medium atau zat perantara.

Nah, perpindahan ini merujuk pada perpindahan panas dalam gelombang elektromagnetik dikarenakan tidak adanya zat penghantar.

Ketika kamu merasa panas tanpa adanya kontak fisik dengan suatu benda, hal ini dikarenakan terjadinya radiasi. Perpindahan radiasi memiliki kecepatan yang paling cepat jika dibandingkan konduksi dan konveksi.

Jumlah radiasi kalor yang dipancarkan atau diserap bergantung pada beberapa hal seperti warna, orientasi permukaan, dsb.

Misalnya saja, warna hitam akan menyerap radiasi dengan baik. Hal inilah yang menjadi alasan mengapa kamu terasa sangat panas ketika memakai baju berwarna hitam di siang hari terik.

Begitu pula dengan hangatnya api unggun ketika kamu berada di dekatnya.

Meskipun kamu tidak menyentuh api unggun tersebut secara langsung, namun hangat dari api unggun tetap bisa dirasakan jika berada di sekelilingnya.

Adapun berikut rumus perpindahan radiasi dalam ilmu fisika:

Laju kalor = P = eσAT4⁴

Keterangan :

P = Daya yang diradiasikan (watt)
e = Emisivitas suatu benda
σ = Konstanta Stefan (5,6703 x 10-8 W/m2K4).
A =Luas suatu benda yang memancarkan radiasi (m2)
T = Suhu mutlak (K)

Contoh Soal Materi Perpindahan Kalor dan Jawaban

Berikut adalah beberapa contoh soal dan jawaban mengenai materi kalori yang bisa jadi pembelajaran di rumah.

1. Wajan yang dipanaskan adalah contoh dari perpindahan kalor dengan cara ….

a. Isolasi

b. Radiasi

c. Konveksi

d. Konduksi

Jawaban: d. Konduksi

2. Pernyataan di bawah ini merupakan hubungan kalor dengan suhu benda, kecuali ….

a. Jumlah kalor yang sedikit membuat suhu benda rendah

b. Semakin sedikit jumlah kalor, semakin tinggi suhu bendanya

c. Semakin banyak jumlah kalor, semakin tinggi suhu bendanya

d. Jumlah kalor dapat menentukan suhu benda

Jawaban: b. Semakin sedikit jumlah kalor, semakin tinggi suhu bendanya

3. Berikut ini merupakan perubahan wujud benda yang dikarenakan pelepasan kalor yaitu ….

a. Menguap

b. Melebur

c. Menyublim

d. Mengembun

Jawaban: d. Mengembun

4. Joule merupakan Satuan internasional dari kalor. Satu Joule bernilai ….

a. 0,42 kalori

b. 42 kalori

c. 24 kalori

d. 0,24 kalori

Jawaban: d. 0,24 kalori

5. Selembar aluminium yang massanya 75 gram dipanaskan dari suhu 10°C menjadi suhu 70°C. Jika kalor jenis aluminium adalah 0,9 Joule/gram °C, berapakah jumlah kalor yang diterima aluminium tersebut?

a. 4.050 Joule

b. 45.000 Joule

c. 4500 Joule

d. 40.500 Joule

Jawaban: a. 4.050 Joule

6. Angin darat dan angin laut adalah fenomena alam yang terjadi di daerah pantai merupakan salah satu contoh aplikasi perpindahan kalor…

 a. Radiasi

b. Konduksi

c. Hidrologi

d. Konveksi

Jawaban: d. Konveksi

7. Sebuah logam bermassa 400 gram dipanaskan sehingga menerima kalor sebesar 3,9 kJ. Jika suhu awal tembaga 30°C dan kalor jenis logam 390 J/kg°C, maka suhu logam setelah dipanaskan adalah ….

a. 25 °C

b. 50 °C

c. 75 °C

d. 55 °C

Jawaban: d. 55 °C

8. Saat tangan kita menyentuh es, sensasi dingin yang dirasakan kulit kita menunjukan  ….

a. Kalor berpindah dari es ke jari tangan

b. Kalor berpindah dari es ke lingkungan

c. Kalor berpindah dari jari tangan ke es

d. Kalor berpindah dari lingkungan ke es

Jawaban: c. Kalor berpindah dari jari tangan ke es

9. Berikut ini yang merupakan pengaruh kalor adalah…

a. Menaikan suhu dan mengubah bentuk benda

b. Menaikan suhu dan mengubah wujud benda

c. Menaikan energi panas dan mengubah bentuk benda

d. Menaikan energi panas dan mengubah wujud benda

Jawaban: b. Menaikan suhu dan mengubah wujud benda

10. Satuan kalor dalam Satuan Internasional (SI) adalah…

a. Newton

b. Joule

c. Kilo kalori

d. Kelvin

Jawaban: b. Joule

Penutup

Oke, itulah informasi lengkap terkait macam-macam perpindahan kalor lengkap dengan penjelasan dan pemanfaatannya yang bisa Mamikos rangkumkan untuk kamu.

Perpindahan kalor adalah kalor yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Sampai di sini, tentu kamu sudah memahami bukan materi perpindahan kalor ini?

Buat kamu yang ingin mengulik lebih banyak informasi seputar materi pelajaran Fisika lainnya, kamu bisa kunjungi situs blog Mamikos dan temukan informasinya di sana.

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta