10+ Contoh Perpindahan Kalor secara Radiasi, Konduksi, dan Konveksi

Salah satu pembahasan ilmu fisika yang praktiknya mudah ditemui di kehidupan sehari-hari adalah perpindahan kalor. Misalnya ketika mendapati sebuah garpu yang menjadi panas ketika dimasukkan ke air mendidih. Sebenarnya, seperti apa contoh perpindahan kalor yang mudah dipahami?

Seseorang secara sengaja duduk atau berdiri di dekat api unggun untuk mendapatkan kehangatan. Pada dasarnya, energi kalor cenderung berpindah dari tempat panas ke tempat lebih dingin. Pembahasan mengenai kalor sebenarnya sudah mulai diajarkan sejak Sekolah Dasar.

Seiring berjalannya waktu, materi tentang kalor semakin diperdalam sehingga Anda bisa memahaminya dengan baik. Dengan mempelajari materi tentang kalor, maka hal ini akan sangat berguna tidak hanya dalam hal akademik. Melainkan di kehidupan sehari-hari dimana banyak hukum fisika diterapkan.

Contoh Perpindahan Kalor

Sebelum membahas contoh proses perpindahan kalor, sebaiknya kenali pengertiannya terlebih dahulu. Perlu diingat bahwa kalor dapat berpindah dari tempat bersuhu tinggi yang tempat dengan suhu lebih rendah. Perpindahan energi kalor dibagi menjadi tiga, yaitu konveksi, konduksi, dan radiasi.

Perpindahan Kalor melalui Aliran (Konduksi)

Jenis perpindahan kalor yang pertama adalah konduksi, dimana proses ini terjadi melalui zat padat tanpa berpindah tempat. Pada prinsipnya, Anda bisa memahaminya melalui sebatang logam yang dipanaskan di atas bara api. Tentunya, ujung logam yang lainnya akan terasa panas bukan?

Proses ini mengungkap fakta bahwa energi kalor berpindah tempat dari bagian bersuhu tinggi ke yang rendah. Adapun beberapa contoh proses perpindahan kalor secara konduksi adalah sebagai berikut.

1. Ketika mendidihkan air menggunakan panci, maka bagian tutupnya ikut memanas.
2. Ujung batang logam suhunya juga akan naik ketika ujung lainnya dipanaskan di atas api, misalnya saat menyalakan kembang api.
3. Ketika menghidupkan sepeda motor, maka bagian knalpot ikut memanas.
4. Mentega atau margarin akan meleleh saat dipanaskan di atas wajan.

Perhitungan tentang perpindahan kalor secara konduksi bisa dilihat melalui sebuah rumus, yaitu sebagai berikut.

Keterangan rumus:

K: Konduktivitas thermal (W/m.K)

l: Panjang batang logam (m)

A: Luas batang logam (m2)

∆T: Perubahan suhu (Kelvin)

t: Waktu (s)

Perpindahan Kalor melalui Hantaran (Konveksi)

Contoh perpindahan kalor secara konduksi memang cukup mudah ditemui di kehidupan sehari-hari. Pada dasarnya, energi kalor juga bisa berpindah melalui hantaran atau bisa disebut dengan konveksi.

Adapun pengertian konveksi sendiri yaitu perpindahan energi panas dimana zat perantaranya pun berpindah tempat. Aliran energi panas satu ini terjadi saat partikel berpindah ke tempat dengan suhu berbeda. Tak heran jika akhirnya energi kalor merambat sehingga proses ini disebut konveksi.

Perlu diingat bahwa perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas, misalnya melalui udara atau angin. Adapun beberapa contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari secara konveksi adalah sebagai berikut.

1. Air dipanaskan dalam panci sehingga bergerak naik dan turun ketika mendidih.
2. Ketika bahan makanan seperti kedelai atau kacang hijau bergerak naik turun ketika dipanaskan.
3. Fenomena alam seperti angin laut dan angin darat.
4. Gerakan balon udara yang naik turun melayang di udara.
5. Cerobong asap di pabrik yang membumbung tinggi ketika sedang aktif.

Tidak cukup jika hanya mengetahui contoh dari perpindahan kalor secara konveksi. Sebaiknya Anda juga mengenal rumus perhitungannya agar bisa memahaminya dengan baik, berikut rumusnya.

Keterangan rumus:

h: Koefisien konveksi (W/m.K)

∆T: Perubahan suhu (Kelvin)

A: Luas batang (m2)

t: Waktu (s)

Perpindahan Kalor melalui Pancaran (Radiasi)

Jenis perpindahan energi kalor satu ini juga penting dipelajari dalam ilmu fisika. Dalam prinsipnya, radiasi terjadi karena adanya perpindahan panas tanpa zat perantara dalam prosesnya. Tidak hanya itu, dalam beberapa kasus radiasi juga terjadi disertai cahaya.

Adapun beberapa contoh perpindahan kalor secara radiasi adalah sebagai berikut:

1. Walaupun hanya melalui ruang hampa, panas matahari tetap sampai ke permukaan bumi.
2. Tubuh terasa menghangat ketika didekatkan ke sumber api yang membara, misalnya api unggun.
3. Proses penetasan telur unggas menggunakan lampu yang perlahan memanas.
4. Ketika menjemur pakaian yang basah di siang hari, maka akan mengering akibat sinar matahari.

Selain mengenal contoh perpindahan panas secara radiasi, ada baiknya mengenal rumusnya juga. Hal ini dilakukan semata-mata agar Anda bisa memahami tentang perpindahan kalor secara maksimal, berikut rumusnya.

Keterangan rumus:

σ : Konstanta Stefan Boltzman (5,67x10^-18 W/m2.K4)

e: emisivitas (0 ≤ e ≤ 1)

T: Suhu (Kelvin)

t: Waktu (s)

Contoh Perpindahan Kalor dalam Ilmu Fisika

Pada dasarnya, materi mengenai kalor memang sudah diberikan sejak duduk di bangku Sekolah Dasar. Namun, materi satu ini semakin dipelajari secara mendalam di jenjang pendidikan berikutnya. Oleh karena itu, penting untuk memahami pelajaran dasarnya terlebih dahulu.

Misalnya dengan mengetahui berbagai macam contoh perpindahan kalor secara konveksi, radiasi, dan konduksi. Ketiga proses ini sebenarnya tidak terlalu sulit ditemui di kehidupan sehari-hari. Agar bisa memahaminya dengan lebih baik, simak beberapa contohnya di bawah ini. 

Konduksi

1. Berjalan di jalanan beraspal tanpa alas kaki di saat cuaca sedang terik oleh sinar matahari. Tak heran panas dari aspal pun langsung terasa ke permukaan kulit.
2. Menyentuh bohlam lampu yang masih menyala seharian, panasnya akan langsung terasa di tangan.
3. Menyentuh botol berisi air panas untuk menghangatkan telapak tangan di musim dingin.
4. Permen lollipop yang perlahan meleleh ketika dipegang karena panas tubuh.

Radiasi

1. Sinar matahari memancar ke permukaan bumi melalui ruang hampa.
2. Bohlam atau lampu yang memancarkan panas ketika dinyalakan.
3. Memanfaatkan sinar lampu yang redup dan hangat untuk menetaskan telur ayam.
4. Menjemur bahan makanan mentah seperti kerupuk saat sinar matahari sedang terik-teriknya.
5. Memanfaatkan infrared untuk menjaga suhu makanan tetap baik dan layak konsumsi di restoran.
6. Beberapa prinsip kerja yang terjadi pada CT Scan, MRI, dan alat rontgen.
7. Kinerja oven dan microwave dalam memproses makanan.
8. Terapi radiasi yang dilakukan pasien dengan penyakit kronis, misalnya kanker.

Konveksi

1. Ketika menyeduh kopi panas, maka akan ada uap yang melambung ke atas. Hal ini menunjukkan bahwa panas kopi sedang berpindah ke udara.
2. Saat memasak air, bagian bawah permukaan air akan naik dan suhu air yang lebih rendah akan menanjak
3. Proses peleburan es, yaitu berubahnya wujud padat menjadi cair.
4. Tekanan udara di malam hari jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan angin di laut. Tak heran jika fenomena ini dimanfaatkan para nelayan untuk mencari ikan di malam hari.
5. Prinsip kerja radiator kendaraan dimana terdapat udara hangat yang akan mengalir dan menarik udara dingin di sekitarnya.
6. Sirkulasi udara dan air di samudera dimana air yang cenderung hangat hanya bisa ditemui di sekitar khatulistiwa. Wilayah tersebut memiliki sirkulasi menuju kutub yang dingin.

Beberapa contoh perpindahan kalor di atas bisa dipelajari sehingga Anda bisa membedakannya sendiri di kehidupan sehari-hari. Kalor sendiri merupakan materi dasar dalam ilmu fisika sehingga harus dikuasai dengan baik. Proses perpindahan kalor tidak selalu rumit, bahkan terkadang tidak disadari.