Perpindahan Kalor

Perpindahan kalor adalah sub topik penting dalam bahasan materi termodinamika. Bagaimana kalor dapat berpindah? Setelah mengenal apa itu termodinamika, seperti yang termuat dalam tulisan Pengantar Termodinamika, kita lanjutkan dengan bahasan mengenai perpindahan kalor. Berikut ini penjelasannya:

Kalor Dapat Berpindah

Jika ada perbedaan suhu dalam suatu sistem, maka secara alami kalor akan bergerak dari sistem suhu tinggi ke sistem suhu rendah. Selanjutnya, sistem suhu tingg ini kita sebut dengan sumber kalor. Kita dapat meninjau kedua sistem ini dengan menerapkan konsep gradien suhu. Gradien suhu adalah perubahan suhu dibagi dengan jarak. Jika suhu turun dengan jarak tertentu, maka gradien akan bernilai negatif. Sebaliknya, jika suhu naik, maka gradien akan bernilai positif. Semakin besar nilai gradien menunjukkan semakin banyak terjadi pertukaran kalor.

Perpindahan Kalor Dengan Cara Konveksi

Konveksi adalah salah satu cara perpindahan kalor dari satu daerah ke daerah lain disertai dengan perpindahan materi. Perpindahan materi ini, membawa panas dari daerah tertentu dan menempatkannya di daerah lainnya. Proses inilah yang terjadi ketika kita sedang merebus air di atas panci. Air dibagian bahwa panci yang terlebih dahulu menerima panas, akan naik ke begian atas panci. Air bagian atas, akan turun ke bagian bawah untuk melanjutkan proses penerimaan panas. Proses ini juga yang terjadi di atmosfer, udara hangat akan naik dan digantikan oleh udara yang lebih dingin.

Perpindahan Kalor Dengan Cara Radiasi

Proses perpindahan kalor selanjutnya adalah dengan cara radiasi. Proses ini terjadi tanpa melibatkan media untuk perpindahan kalor. Radiasi sering terjadi pada energi yang dibawa oleh gelombang elektromagnetik seperti cahaya. Seperti yang telah diketahui, komponen cahaya dapat berupa gelombang radio, inframerah, spektrum cahaya tampak, ultraviolet, atau sinar gamma. Radiasi kalor pada matahari sering ditemukan pada bagian gelombang inframerah. Radiasi termal dapat dihitung dengan mengkuadratkan jumlah peningkatan suhu dari benda, Misalnya, jika suhu benda naik empat kali dari suhu semula, maka radiasi termalnya meningkatkan menjadi 32 kali.

Fisikawan menemukan bahwa jika terdapat benda yang sangat baik dalam memancarkan radiasi termal, maka benda itu juga sangat baik ketika menyerap radiasi tersebut. Jumlah radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sangat bergantung pada suhu benda tersebut.

Perpindahan Kalor Dengan Cara Konduksi

Konduksi adalah proses perpindahan kalor yang juga memerlukan medium (seperti konveksi), tetapi perpindahan kalor ini tidak disertai dengan perpindahan mediumnya. Kalor hanya mengalir disepanjang medium ketika terjadi kontak antara sumber panas dan bahan konduktif.