transport phenomena radiasi

30
Mari KITA MULAI !!!

Upload: yudha-permana

Post on 25-Jun-2015

322 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: Transport Phenomena Radiasi

Mari KITA MULAI !!!

Page 2: Transport Phenomena Radiasi

5

Page 3: Transport Phenomena Radiasi

4

Page 4: Transport Phenomena Radiasi

3

Page 5: Transport Phenomena Radiasi
Page 6: Transport Phenomena Radiasi
Page 7: Transport Phenomena Radiasi

ARE YOU

READY

Page 8: Transport Phenomena Radiasi

RADIASI

OLEH:M. FARIZ WIRAWAN 0731 010 048PRATIWI 0731 010 049YUDHA PERMANA 0731 010

050DHANU R. 0731 010 052BAGUS ARIE N. 0731 010 054ANDHIKA PRASETYA 0731 010 065

Page 9: Transport Phenomena Radiasi

RADIASI

Page 10: Transport Phenomena Radiasi

PENDAHULUAN

Page 11: Transport Phenomena Radiasi

Radiasi

• Radiasi (radiation) adalah perpindahan panas oleh gelombang

elektromagnetik seperti cahaya tampak, infra merah, dan radiasi ultra

ungu.

• Setiap orang merasakan kehangatan radiasi matahari dan panas yang

intens dari pembakaran kayu atau dari batubara yang membara di

perapian.

• Kebanyakan panas dari benda yang sangat panas tersebut mencapai tubuh

anda tidak dengan konduksi atau konveksi melalui udara melainkan

dengan radiasi.

• Perpindahan panas ini akan terjadi bahkan jika tidak ada media (hampa

udara) di antara tubuh anda dan sumber panas.

Page 12: Transport Phenomena Radiasi

Pancaran energi Radiasi:

• Gelombang elektromagnetik atau seluruh

spektrum elektromagnetik.

• Spektrum gelombang radio, inframerah, cahaya

tampak, ultraviolet.

• Bagian dari X-ray (sinar X) dan -ray (sinar ).

• Benda panas dari bumi, biasanya energi

pancaran berupa inframerah.

Page 13: Transport Phenomena Radiasi

RADIASI PANAS

• Radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya disebut radiasi panas (thermal radiation).

• Setiap benda secara kontinu memancarkan radiasi panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Bahkan sebuah kubus es pun memancarkan radiasi panas, sebagian kecil dari radiasi panas ini ada dalam daerah cahaya tampak. Walaupun demikian kubus es ini tak dapat dilihat dalam ruang gelap.

Page 14: Transport Phenomena Radiasi

Fakta Radiasi Panas

• Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi umumnya benda terlihat oleh kita karena benda itu memantulkan cahaya yang datang padanya, bukan karena ia memancarkan radiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1000 K.

Page 15: Transport Phenomena Radiasi

RADIASI SPECTRUM

Page 16: Transport Phenomena Radiasi

Fakta Radiasi

• Setiap benda, bahkan pada suhu biasa, mengeluarkan energi dalam

bentuk radiasi elektromagnetik.

• Pada suhu biasa, misalnya 20oC, hampir seluruh energi dibawa melalui

gelombang infra merah dengan panjang gelombang yang jauh lebih

panjang daripada cahaya tampak.

• Pada suhu naik, panjang gelombang berubah menjadi lebih pendek.

• Pada 800oC sebuah benda mengeluarkan radiasi yang cukup terlihat

sehingga berpendar sendiri dan tampak “merah panas”, walaupun bahkan

pada suhu itu kebanyakan energi dibawa melalui gelombang infra merah.

• Pada 3000oC, suhu filamen lampu pijar, radiasinya mengandung cukup

cahaya tampak sehingga benda akan terlihat “putih panas”.

Page 17: Transport Phenomena Radiasi

Warna-warna spektrum untuk menaksir suhu suatu benda

Page 18: Transport Phenomena Radiasi

Pengecualian

• Secara umum bentuk terinci dari spectrum radiasi panas yang

dipancarkan oleh suatu benda panas bergantung pada komposisi

benda itu.

• Meskipun demikian hasil eksperimen menunjukkan bahwa ada satu

kelas benda panas yang memancarkan spectra panas dengan kalor

yang universal. Benda ini disebut benda hitam (black body).

• Benda hitam adalah suatu benda yang permukaannnya sedemikian

sehingga menyerap semua radiasi yang datang padanya (tidak ada

radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam).

• Dari pengamatan diperoleh bahwa semua benda hitam pada suhu

yang sama memancarkan radiasi dengan spektrum yang sama.

Page 19: Transport Phenomena Radiasi

Contoh Efek Benda Hitam

Page 20: Transport Phenomena Radiasi

Tipe Radiasi

• Radiasi elektromagnetik: meliputi radiasi

gelombang radio, radiasi gelombang mikro/

micowave, radiasi cahaya tampak, radiasi

ultraviolet, radiasi sinar X dan radiasi sinar .

• Radiasi akustik meliputi radiasi infrasonik, radiasi

sonik, radiasi ultrasonik.

• Radiasi partikel meliputi radiasi sinar dan sinar

.

Page 21: Transport Phenomena Radiasi

RADIASI MATAHARI

Page 22: Transport Phenomena Radiasi

RADIASI MATAHARI

• Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses

thermonuklir yang terjadi di matahari.

• Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik.

• Spektrum radiasi matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar

bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang.

• Sinar yang termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar

ultra violet, sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah.

Page 23: Transport Phenomena Radiasi

Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4 (empat) faktor :

• Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari

menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari

• Intensitas radiasi matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar

matahari pada permukaan bumi.

• Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara

matahari terbit dan matahari terbenam.

• Pengaruh atmosfer. Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan

diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali,

dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi.

Page 24: Transport Phenomena Radiasi

Bentuk Radiasi Matahari

• radiasi yang terlihat oleh mata kita (visible

radiation) (cahaya)

• radiasi yang dapat kita rasakan (kulit,

wajah), namanya radiasi infra merah.

Panjang gelombang radiasi inframerah

lebih panjang daripada panjang gelombang

cahaya (visible radiation)

Page 25: Transport Phenomena Radiasi

SIFAT RADIASI

Page 26: Transport Phenomena Radiasi

Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita

• Diserap oleh aerosol & awan di atmosfer bumi yang akhirnya menjadi

panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya temperatur gas-

gas dan aerosol-aerosol.

• Ditangkis oleh atmosfer (oleh gas2 dan aerosol-aerosol), dalam hal ini

radiasi ditangkis dan disebarkan ke segala penjuru. Sebagian radiasi

menuju kembali ke angkasa, sebagian sampai ke permukaan bumi.

• Radiasi yang tidak tertangkis maupun terserap oleh atmosfir, sampai ke

permukaan bumi. Karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan

ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfir (proses ini biasa

disebut refleksi - walaupun sebenarnya sama saja dengan tangkisan).

• Radiasi yang sampai ke permukaan bumi yang tidak direfleksi, akan

diserap oleh bumi. Di lautan, penyerapan ini sampai pada puluhan meter

dari permukaan laut, sedangkan di daratan, hanya pada level yang lebih

tipis.

Page 27: Transport Phenomena Radiasi

Rumus dan Contoh Soal

Page 28: Transport Phenomena Radiasi

Rumus Radiasi

H = AeT4

H = laju radiasi energi total

A = Luas Permukaan

e = emisivitas (emissivity).

Ini adalah angka tak berdimensi antara 0 dan 1, yang

menggambarkan perbandingan laju radiasi dari permukaan radiasi

ideal dengan luas yang sama dan suhu yang sama.

= tetapan Stefan-Boltzmann, yaitu = 5,67 × 10-8 W m-2 K-4.

T = suhu mutlak benda

Page 29: Transport Phenomena Radiasi

Contoh soal

1. Sebuah plat baja bujursangkar tipis, dengan sisi 10 cm, dipanaskan pada

tungku pandai besi hingga suhu 800oC. Jika emisivitas adalah 0,60,

berapa laju radiasi energi total?

Jawab:

Luas (l) = 2(0,10 m)2

Suhu (T) = 800oC = 1073 K

H = AeT4

= (0,20 m2 )(0,60)(5,67 x 10-8 W/m2 . K4) (1073 K)4

= 900 W

Page 30: Transport Phenomena Radiasi

JANGAN BERTANYA

APA YANG SUDAH NEGARA BERIKAN PADAMU

TAPI BERTANYALAH

APA YANG SUDAH KAMU BERIKAN UNTUK

NEGARAMU

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA