Perpindahan Kalor Secara Konduksi , Konveksi Dan Radiasi

Kalor atau panas dari suatu benda dapat berbeda-beda. Nah, ketika terjadi kontak antara dua benda atau lebih yang memiliki perbedaan kalor, maka akan terjadi aliran kalor atau perpindahan kalor. Kalor berpindah dari benda yang memiliki temperatur lebih tinggi ke benda dengan temperatur lebih rendah hingga tercapai keseimbangan termal atau kesamaan temperatur. Secara sederhana, kondisi ini dapat dipahami sebagai suatu perpindahan kalor yang terjadi pada benda-benda yang dengan suhu yang berbeda agar suhunya menjadi sama.

Proses perpindahan panas antar benda satu dengan lainnya tidak selalu sama. Ada tiga mekanisme atau cara perpindahan kalor yakni secara konduksi, konveksi dan radiasi.

1. Konduksi

Konduksi terjadi ketika terjadi pertukaran energi kinetik antar molekul (atom), dimana partikel dengan energi lebih rendah dapat meningkat dengan menumbuk partikel dengan energi yang lebih tinggi. Secara sederhana, perpindahan kalor secara konduksi dapat dipahami sebagai suatu perpindahan kalor yang terjadi dengan perantara benda padat. Jadi, benda-benda yang berkontak dan saling memindahkan kalor ini adalah benda padat melalui tumbukan-tumbukan partikelnya.

Contoh Konduksi:

1.      ketika kita membakar besi, maka besi akan panas, tetapi partikel-partikel pada besi tidak ikut berpindah atau tetap pada tempatnya.

2.      Ketika kita mencelupkan sendok ke dalam air panas, maka sendok ujung sendok yang tidak tercelup juga akan panas, meskipun tidak terjadi perpindahan partikel di dalam sendok tersebut.

3.      Ketika tangan kita memegang gelas yang panas, tangan kita pun akan merasakan panasnya, meskipun tidak terjadi perpindahan partikel dari gelas ke tangan kita.

2. Konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi terjadi ketika kalor berpindah dengan cara gerakan partikelnya yang telah dipanaskan. Konveksi dapat terjadi karena dua macam yakni konveksi alami (natural convection) dan konveksi paksa (forced convection). Konveksi alami terjadi ketika gerakan perpindahan kalornya disebabkan oleh perbedaan kerapatan sehingga terjadi perpindahan partikel. Sedangkan konveksi paksa terjadi ketika perpindahan partikel dilakukan secara paksa misal didorong dengan pompa atau kipas.

Contoh koveksi

1.      Ketika kita memanaskan air, maka kita akan melihat air itu seperti diaduk. Inilah proses ketika partikel-partikel air yang ada di bawah yang telah panas berpindah ke atas. Sehingga terjadilah perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan partikel air yang dipanaskan.

2.      Terjadinya angin darat dan air laut, karena partikel-partikel udara yang panas berpindah.

3.      Adanya sirkulasi udara dari luar rumah ke dalam rumah karena partikel-partikel udara panas dari luar ruangan masuk ke dalam rumah.

3. Radiasi

Proses perpindahan kalor secara radiasi terjadi ketika kalor disampaikan tanpa melalui perantara. Prosesnya secara kimia dapat dijabarkan dengan energi termal yang diubah menjadi energi radiasi. Dalam hal ini energi termuat dalam gelombang elektromagnetik. Ketika gelombang elektromagnetik tersebut berinteraksi dengan materi energi radiasi maka akan berubah menjadi energi termal. Artinya, proses perpindahan kalor secara radiasi terjadi langsung tanpa adanya perpindahan partikel-partikel zat.

Contoh:

1.      Panas dari sinar matahari yang melewati luar angkasa hampa udara tetap dapat sampai ke bumi tanpa perpindahan partikel apapun.

2.      Ketika mendekatkan tangan kita ke api, maka akan terasa panas meskipun tidak ada partikel api yang berpindah ke tangan kita.