BAB IV

PERPINDAHAN PANAS (HEAT TRANSFER)1.1. Tujuan Percobaan

Perpindahan panas mempelajari jumlah panas yang dipindahkan dari benda satu

ke benda yang lainnya sebagai akibat dari perbedaan suhu. Panas akan berpindah dari

benda yang bersuhu tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Serta mengetahui

perbedaan perpindahan panas dari

1.2. Tinjauan Pustaka

Perpindahan panas merupakan salah satu bentuk dari sekian banyak

fenomena termodinamika yang terjadi. Peristiwa ini diikuti oleh transfer energi dari

temperature tinggi ke temperature rendah. Peristiwa transfer energi ini akan berhenti

ketika dicapai suhu yang sama diantara keduanya.

Dalam termodinamika, perpindahan energi dapat berlangsung dalam berbagai

macam bentuk. Pada percobaan kali ini, hal ini difokuskan pada perpindahan panas.

Dimana bentuk energi yand ditransfer dari satu sistem ke system yang lain terjadi

karena adanya perbedaan suhu. Penurunan yang terjadi dari suhu tinggi ke suhu rendah

inilah yang disebut sebagai perpindahan panas.

Aliran panas selalu berlangsung menurut arah penurunan suhu. Aliran panas yang

terjadi dapat berlangsung dalam tiga mekanisme :

1. Konduksi atau hantaran ( Conduction )

Dalam konduksi, panas dapat dihantarkan melalui padatan, cairan, dan gas.

Panas dikonduksikan oleh pergerakan perpindahan energi antara molekul molekul yang

berdekatan. Pada gas, molekul yang lebih tinggi suhu dan pergerakkanya, memberikan

energi pada molekul yang lebih randah suhunya. Tipe perpindahan seperti ini dapat

terjadi pada semua padatan, cairan, maupun gas yang menjadikan suhu sebagai

acuannya Dalam konduksi, energi dapat ditransfer oleh elektron bebas yang merupakan

bagian penting dari padatan metal. Sebagai contoh heat exchanger pada lemari es,

pembekuan tanah pada saat musim dingin, dan lain – lain. Persamaan dasar yang

digunakan pada konduksi adalah :

q=−kA ΔTΔx

Dimana : A :luas penampang(m2) K : konduktivitas panas(W/mK)Δ

t : perbedaan suhu antara dua penampang(K)Δ

x : tebal benda (m) q : rate transfer panas (W)

2. Konveksi atau aliran (convection)

Perpindahan panas dengan konveksi, implikasinya perpindahan panas oleh adanya

transport aliran dan percampuran elemen – elemen makroskopik dari bagian yang panas

dan bagian yang dingin dari gas atau liquid. Dapat juga terjadi pada pada permukaan

solid dan fluida yang melaluinya. Sebagai contohnya adalah panas yang hilang dari

radiator mobil karena disirkulasikan oleh kipas, memasak makanan pada tangki yang

digerak – gerakkan, dan lain – lainnya. Persamaan dasar yang digunakan pada konveksi

adalah :

q=kA (Tw−Tr )

Dimana : A : luas penampang(m2) K : konduktivitas panas konveksi(W/m2K) Tw : suhu permukaan (K) Tr : suhu ambient atau suhu fluida (K) q : rate transfer panas (W)

3. Radiasi atau pancaran (radiation)

Radiasi berbeda dari perpundahan panas secara konduksi dan konveksi karena

tidak memerlukan media fisik untuk alirannya. Radiasi adalah perpindahan energi

melalui gelombang electromagnetik ( pada umumnya seperti gelombang cahaya ).

Hukum yang digunakan pada transfer cahaya digunakan pada perpindahan

panas secara radiasi. Sebagai contohnya adalah perpindahan panas dari matahari ke

bumi. Persamaan dasar yang digunakan adalah :

q=εσ AT 3

Dimana : A : luas penampang(m2) K : konstanta blotzmamn(5.67 x 10-5 W/m3K-4) T : suhu objek (K) Tr : emisifitas (antara 0-1)

q : rate transfer panas (W)