xl
m C
c =
.........................................persamaan 2.4
Satuan energi panas historis, kalori, mula-mula didefinisikan sebagai jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur satu gram air satu
derajat celcius atau satu Kelvin. Panas merupakan bentuk lain dari energi, maka tidak diperlukan satuan khusus untuk panas yang berbeda dari satuan energi lain.
Kalori didefinisikan dengan menggunakan satuan SI untuk energi yaitu joule. 1 kal = 4,184 joule
Panas jenis air konstan meliputi jangkauan temperatur yang lebar, panas jenis sebuah benda dapat diukur dengan memanaskan benda sampai suatu
temperatur tertentu, dan menempatkannya dalam bejana kalorimeter air yang massa
dan temperaturnya
diketahui, kemudian
mengukur temperatur
kesetimbangan akhir. Jika seluruh sistem terisolasi dari sekitarnya maka panas yang keluar dari benda sama dengan panas yang masuk ke air dan wadahnya.
masuk keluar
Q Q
=
ia f
w w
ia f
a a
f ib
T T
c m
T T
c m
T T
mc -
+ -
= -
........persamaan 2.5
dengan
T
ia
adalah temperatur awal air dan wadahnya, dan
T
f
adalah temperatur kesetimbangan. Sedangkan
m
a
dan
m
w
merupakan massa air dan massa wadah yang diikuti dengan masing-masing nilai kalor jenisnya.
2.3.3 Perpindahan Panas
Kalor merupakan suatu bentuk energi yang dapat pindah dari suatu tempat ke tempat lain. Perpindahan kalor melalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi dan
radiasi Sunyoto dkk., 2008.
A. Konduksi
Apabila sebatang besi berbentuk balok kemudian diletakkan di suatu tempat, kemudian dipanasi salah satu sisi dari balok besi tersebut, maka dalam waktu
tertentu sisi yang lain dari balok akan panas. Kalor berpindah dari satu sisi balok besi ke sisi yang lain melalui proses konduksi. Jadi konduksi adalah proses
xli perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikel-
partikel zat tersebut Sunyoto dkk., 2008.
Gambar 2.10 Perpindahan kalor konduksi pada sebuah plat
Sumber: Sunyoto dkk., 2008
Laju aliran kalor, dalam batas-batas tertentu, sebanding dengan variasi suhu per satuan panjang dan luas daerah yang dilalui.
dx dT
kA Q
- =
.....................................persamaan 2.6 dengan
x
adalah sumbu sesuai dengan arah variasi temperatur,
Q
adalah laju aliran kalor,
A
adalah luas tegak lurus terhadap
Q
, dan
k
adalah konduktivitas termal. Tanda negatif berarti transfer energi panas yang dihasilkan dari gradien
termal harus berasal dari daerah panas ke daerah yang lebih dingin. Satuan konduktivitas termal dalam berbagai sistem Cao, 2010.
1 kcalh · m · °C = 0.671 Btuh · ft · °F = 1.162 Wm · K
B. Konveksi
Proses pendidihan air di dalam suatu bejana apabila kita panasi akan terjadi aliran air dari bagian bawah bejana yang kena panas menuju permukaan kemudian
air yang dingin dipermukaan turun ke dasar bejana, peristiwa tersebut terus- menerus sampai semua air di dalam bejana menjadi panas dan kemudian
mendidih. Perpindahan kalor dengan cara demikian disebut dengan konveksi. Jadi konveksi adalah proses perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan
perpindahan partikel-partikel zat tersebut.
T hA
Q D
=
…....................................persamaan 2.7
xlii Nilai h mendefinisikan koefisien konveksi sebagai konstanta proporsionalitas
yang menghubungkan perpindahan panas per satuan waktu dan satuan luas terhadap keseluruhan perbedaan temperatur. Satuan h dalam berbagai sistem
Cao, 2010. 1 kcalh · m
2
· °C = 0.205 Btuh · ft
2
· °F = 1.162 wm
2
· K Perpindahan kalor konveksi ada dua, yaitu:
1. Konveksi alamiah. Proses pemanasan air dalam bejana, atau ketel. Air yang
kena panas menjadi lebih ringan sehingga naik ke permukaan digantikan oleh air yang dingin yang lebih berat.
2. Konveksi paksa. Proses pendinginan pada radiator mobil akan lebih cepat
kalau dipasang kipas.
C. Radiasi
