29 apabila fluida tidak mengalami suatu gaya dari luar yang dapat menghasilkan arus
konveksi bebas lihat gambar 2.18. Gaya apung yang menyebabkan arus konveksi bebas disebut gaya badan body forces.
Gambar 2.18 Konveksi natural yang terjadi pada telur panas [15]
Aliran fluida berdasarkan kecepatan dan bentuk aliran terbagi atas 2, yaitu:
1. Aliran laminar
Aliran laminar dapat juga disebut dengan stream-line. Aliran ini terjadi pada arus berkecepatan kecil sehingga partikel zat bergerak hampir sejajar serta berbentuk
lengkungan kontinu yang mengikuti bentuk dinding yang dialiri. 2.
Aliran turbulen Aliran turbulen ini dikategorikan aliran yang berkecepatan besar, partikel-partikel
bergerak secara tidak beraturan atau bergelombang.
2.4 Panas Laten dan Panas Sensibel
2.4.1 Panas Laten
Suatu bahan biasanya mengalami perubahan temperatur bila terjadi perpindahan panas antara benda dengan lingkungannya. Pada suatu situasi tertentu, aliran panas ini
tidak merubah temperaturnya [24]. Hal ini terjadi bila bahan mengalami perubahan fasa. Misalnya padat menjadi cair mencair, cair menjadi uap mendidih dan perubahan
struktur kristal zat padat. Energi yang diperlukan disebut panas transformasi. Panas yang diperlukan untuk merubah fasa dari materi bermassa m adalah :
................................................................................................. 2.16
Dimana : Q
L
= Kalor laten zat J
Universitas Sumatera Utara
30 L
e
= Kapasitas kalor spesifik laten Jkg
m = Massa zat kg
2.4.2 Kalor Sensibel
Tingkat panas atau intensitas panas dapat diukur ketika panas tersebut merubah temperatur dari suatu benda. Perubahan intensitas panas dapat diukur
dengan termometer. Ketika perubahan temperatur didapatkan, maka dapat diketahui bahwa intensitas panas telah berubah dan disebut sebagai panas
sensibel. Dengan kata lain, kalor sensibel adalah kalor yang diberikan atau yang dilepaskan oleh suatu jenis fluida sehingga temperaturnya naik atau turun tanpa
menyebabkan perubahan fasa fluida tersebut [24]. ........................................................................................... 2.17
Dimana, Q
s
= Kalor sensibel zat J m = Massa zat kg
C
P
= kalor spesifik Jkg K ΔT = perubahan temperatur K
Gambar 2.19 Grafik fasa suatu materi
Dari grafik di atas, jika sebuah materi berupa padatan berada di titik A diberikan kalor secara terus menerus maka yang terjadi adalah materi tersebut mengalami kenaikan
suhu sehingga menjadi padatan bersuhu pada titik B. Kalor yang dibutuhkan dari titik A ke titik B inilah yang dinamakan dengan kalor sensibel.
Universitas Sumatera Utara
31
Jika materi padatan yang bersuhu di titik B tersebut masih diberikan kalor, maka suhu materi tersebut tidak mengalami kenaikan suhu hingga di titik C. Namun, padatan
tersebut akan mencair sehingga menjadi cairan yang memiliki suhu yang sama pada titik B dan C. Kalor yang dibutuhkan dari titik B ke titik C inilah yang dinamakan dengan
kalor laten.
2.5. Phase Change Material PCM
