Radiasi Kalor: Pengertian, Contoh, dan Rumus (Lengkap)

Daftar Isi

Perpindahan kalor secara radiasi adalah proses berpindahnya kalor atau panas tanpa melalui zat perantara atau medium, contohnya; panas matahari yang sampai ke bumi.

 

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang salah satu bentuk perpindahan kalor, yaitu radiasi.

Sebagaimana yang pernah dijelaskan, bahwa ada 3 cara perpindahan kalor, di mana dua cara telah kita bahas di materi sebelumnya, yaitu konduksi dan konveksi.

Kedua cara di atas mensyaratkan adanya zat perantara atau medium yang akan digunakan oleh kalor untuk melakukan perpindahan.

Namun, ternyata kalor juga bisa berpindah meskipun tidak ada zat perantara. Nah, hal inilah yang akan dijelaskan lebih lanjut di dalam materi ini.

Baiklah, kita mulai saja pembahasannya...

Daftar Isi

• 1Pengertian Radiasi Kalor
• 2Proses Terjadinya Radiasi Kalor
• 3Contoh Radiasi Kalor
• 4Rumus Radiasi Kalor
• 5Contoh Soal Radiasi Kalor
• 6Kesimpulan

Pengertian Radiasi Kalor

Apa yang dimaksud dengan radiasi? Dalam ilmu termodinamika, radiasi adalah proses perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium dari sumber ke titik lain di dalam ruang.

 

Kalor yang merupakan salah satu manifestasi dari energi, memancar dari satu titik yang memiliki suhu tinggi ke titik lain dengan suhu yang lebih rendah.  

 

Jika konduksi disebut dengan rambatan dan konveksi disebut dengan aliran, maka pada radiasi disebut dengan pancaran.

Kalor tersebut terpancar dari suatu sumber dalam bentuk paket-paket energi atau gelombang elektromagnetik berupa gelombang inframerah yang merambat dengan kecepatan cahaya.

Proses Terjadinya Radiasi Kalor

Radiasi kalor muncul akibat perpindahan acak dari atom dan molekul benda. 

 

Oleh karena atom dan molekul ini terdiri dari partikel bermuatan (proton dan elektron), pergerakan mereka menghasilkan pelepasan radiasi elektromagnetik yang membawa energi.  

 

Perpindahan kalor secara radiasi dipengaruhi oleh suhu benda, luas permukaan benda, sifat permukaan benda, dan jenis material.

 

Semakin tinggi suhu suatu benda, kalor yang dipancarkan semakin banyak. Demikian juga semakin besar luas permukaan benda kalor yang dipancarkan juga semakin banyak.

 

Permukaan kasar lebih banyak meradiasikan kalor daripada permukaan licin. Sedangkan material tertentu meradiasikan kalor lebih banyak daripada material lainnya. 

Contoh Radiasi Kalor

Contoh perpindahan kalor secara radiasi, antara lain:

1. Pancaran panas matahari ke bumi.
2. Tubuh terasa panas di dekat api unggun.
3. Pembuatan pengapian di rumah.

Rumus Radiasi Kalor

Rumus perpindahan kalor secara radiasi adalah:

 

W = e . σ. A . T⁴ 

 

Keterangan:

• W = kalor yang dipancarkan setiap detik (^J/^s)
• e = emisivitas benda (0 < e < 1)
• σ = Konstanta Stefan-Bolzman (5,67 x 10^{-8 watt}/_m²K⁴)
• A = luas permukaan (m²)
• T = suhu permukaan benda (K)

Nilai e = 1 dimiliki oleh benda hitam sempurna, sedangkan nilai e = 0 dimiliki oleh benda putih sempurna. 

Contoh Soal Radiasi Kalor

Kawat filamen lampu pijar memiliki luas penampang 30 mm² dan suhu 437 ^oC. Jika kawat filamen dianggap benda hitam sempurna, hitung radiasi kalor oleh kawat tersebut.

Jawaban:

Diketahui:

• A = 30 mm² = 30 x 10^-6 m²
• T = 437 ^oC = 437 + 273 K = 710 K
• e = 1
• σ = 5,67 x 10^{-8 watt}/_m²K⁴

Ditanyakan:

• W....? 

Penyelesaian:

 

W = e . σ . A . T⁴

     = 1 . 5,67 x 10^-8 . 30 x 10^-8 . 710⁴

     = 0,41 watt atau 0,41 ^J/_s

 

Jadi, radiasi kalor oleh kawat tersebut adalah 0,41 watt atau 0,41 ^J/_s.  

Kesimpulan

Jadi, perpindahan kalor secara radiasi adalah proses berpindahnya kalor atau panas tanpa melalui zat perantara atau medium, contohnya; panas matahari yang sampai ke bumi.

Gimana adik-adik, udah paham kan materi perpindahan kalor secara Radiasi Kalor di atas? Jangan lupa lagi yah.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.