Rumus Konduksi – Pengertian Dan Contohnya Lengkap
Rumus Konduksi – Apa yang dimaksud dengan konduksi, radiasi dan juga konveksi? Pada artikel kali ini akan dibahas secara lengkap ketiga hal tersebut. dan memahami perpindahan panas atau kalor yang bisa ditransfer dengan tiga cara, yaitu konduksi, radiasi dan juga konveksi.
Pengertian Konduksi, Radiasi & Konveksi
Konduksi
Merupakan suatu peristiwa perpindahan energi panas melalui zat tertentu, dan juga tanpa disertai dengan perpindahan dari zat tersebut. dalam peristiwa ini panas akan merambat melalui suatu zat, tetapi zat itu tidak akan bergerak atau berpindah.
Misalnya pada saat memanaskan ujung paku di atas api maka kepala paku yang dipegang, juga akan terasa panas. Karena sifat api sudah merambat melalui ujung paku yang sudah dipanaskan, lalu merambat ke seluruh bagian paku tanpa terjadi pergerakan fisik di paku tersebut.
Radiasi
Merupakan peristiwa perpindahan energi panas yang merambat tanpa adanya penghubung. Misalnya ketika panas matahari yang melewati ruang hampa dan merambat ke bagian permukaan bumi. Artinya energi panas matahari merambat tanpa harus melalui zat tertentu, untuk sampai ke permukaan bumi. Sehingga kita bisa merasakan panas dari energi matahari itu.
Konveksi
Adalah peristiwa perpindahan energi panas yang merambat melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan zat itu sendiri. Dalam hal ini energi panas merambat melalui zat serta menyebabkan zat itu bergerak atau berpindah.
Misalnya pada saat air yang dipanaskan di dalam panci, maka energi panas dari api pada kompor akan merambat pada air yang ada di dalam panci tersebut. sehingga dengan perlahan suhu air berubah menjadi 100o C dan membuat air bergerak naik dan turun, yang biasa disebut dengan mendidih.
Rumus Konduksi, Radiasi & Konveksi
Setelah membahas pengertian Konduksi, Radiasi & Konveksi, kini saatnya membahas rumus dari masing-masing Konduksi, Radiasi & Konveksi tersebut.
1. Rumus Konduksi
Q ∆t = H = k.A.
H = Jumlah kalor merambat setiap detik (J/s)
k = Koefisien konduksi termal (J/msK)
A = luas penampang pada batang (m)
L = Panjang pada Batang (m)
∆ T = perbedaan suhu di kedua ujung batang (K)
2. Contoh Soal Konduksi
Sebuah batang logam mempunyai panjang 2 m, dan memiliki luas penampang 20 cm2 dan perbedaan suhu kedua ujungnya 500C.
Bila koefisien konduksi termalnya 0,2 kal/ms0C, tentukan jumlah kalor yang merambat per satuan luas & per satuan waktu!
Diketahui :
L = 2 m
A = 20 cm2 = 2 x 10-3 m2
k = 0,2 kal/ms0C
∆ T = 500C
Pertanyaan : H
Jawab :
H = k A ∆ T/L
= (0,2 kal/ms0C)(2 x 10-3 m2) 500C/2 m
= 0,01 kal/s
3. Rumus Radiasi
∆Q ∆t = e.
Q = Kalor yang dipancarkan benda (J)
T = suhu mutlak (K)
e = emisitas bahan
σ = Tetapan Stefan Boltzman (5,672 x 10-8 W/m2K4 )
A = Luas Penampang benda (m2)
4. Contoh Soal Radiasi
Sebuah lampu pijar memakai kawat wolfram dengan luas (A) 10-6 m2 dan emisivitasnya (e) 0,5.
Jika bola lampu berpijar dengan suhu 1.000 K selama 5 second (σ = 5,67 x 10-8 W/m2K4 ), maka hitunglah jumlah energi radiasi yang dipancarkan oleh lampu pijar tersebut.
Diketahui :
T = 1.000 K
A = 10-6 m2
t = 5 s
e = 0,5
σ = 5,67 x 10-8 W/m2K4
Pertanyaan : Q
Jawab :
∆Q/∆t = e σ A T4
∆Q = e σ A T4 ∆t
= (0,5) (5,67 x 10-8 W/m2K4 ) (10-6 m2) (1.000 K)4(5s)
= 14,175 x 10-2 J
5. Rumus Konveksi
H = h. A. ∆T
Keterangan :
H = Laju perpindahan (J/s)
h = Koefisien konveksi termal (j/sm2K)
A = Luas permukaan (m2)
∆ T = Perbedaan suhu (K)
6. Contoh Soal Konveksi
Suatu Fluida memiliki koefisien konveksi termal 0,01 kal/ms0C dan memiliki luas penampang aliran 20 cm2.
Bila fluida tersebut mengalir di sebuah dinding dengan suhu 1000C menuju dinding lainya dengan suhu 200C dan kedua dinding dalam keadaan yang sejajar, maka berapa besarnya kalor yang dirambatkan?
Diketahui :
h = 0,01 kal/ms0C
A = 20 cm2 = 2 x 10-3 m2
∆ T = (1000C-200C) = 800C
Jawab :
H = h A ∆ T
= (0,01 kal/ms0C) (2 x 10-3 m2) (800C)
= 16 x 10-4 kal/s
Sekian pembahasan mengenai pengertian, contoh dan rumus Konduksi, Radiasi dan Konveksi dengan lengkap. Semoga dapat dipahami dan dapat membantu anda dalam menyelesaikan soal ketiganya.
Baca Juga :
