6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Perpindahan Panas
Panas hanya akan berpindah jika ada perbedaan temperatur, yaitu dari sistem yang bertemperatur tinggi ke sistem bertemperatur rendah. Perbedaan
temperatur ini mutlak diperlukan sebagai syarat terjadinya perpindahan panas. Selama ada perbedaan temperatur antara dua sistem maka akan terjadi
perpindahan panas. Mekanisme perpindahan panas yang terjadi dapat dikategorikan atas 3 jenis yaitu: konduksi, konveksi dan radiasi.
2.1.1. Perpindahan Panas Konduksi
Perpindahan panas dari partikel yang lebih panas ke partikel yang lebih dingin sebagai hasil dari interaksi antara partikel tersebut. Karena partikelnya
tidak berpindah, umumnya konduksi terjadi pada medium padat, tetapi bisa juga cair dan gas. Perpindahan panas di sini terjadi akibat interaksi antara partikel
tanpa diikuti perpindahan partikelnya. Perhatikan gambar di bawah ini.
Gambar 2.1. Perpindahan panas konduksi melalui sebuah plat Secara matematik, untuk plat datar seperti gambar di atas ini, laju
perpindahan panas konduksi dirumuskan dengan persamaan berikut. [5] ...............................................................2.1
Atau sering dirumuskan dengan persamaan berikut ini. ...............................................................2.2
Dimana:
Universitas Sumatera Utara
7
= Laju perpindahan panas konduksi W A
= Luas penampang m
2
∆T = Beda temperatur K
∆x = Panjang m
k = Daya hantar konduktivitas Wm.K
2.1.2. Perpindahan Panas Konveksi
Perpindahan panas konveksi adalah perpindahan panas antara permukaan padat yang berbatasan dengan fluida mengalir. Fluida di sini bisa dalam fasa cair
atau fasa gas. Syarat utama mekanisme perpindahan panas konveksi adalah adanya aliran fluida. Perhatikan gambar di bawah ini.
Gambar 2.2. Perpindahan panas konveksi dari permukaan plat Secara matematik perpindahan panas konveksi pada permukaan plat rata
dapat dirumuskan dengan persamaan berikut ini.[6] Q
h
= hAT
2
-T
3
..............................................................2.3 Dimana:
Q
h
= Laju perpindahan panas konveksi W h
= Koefisien konveksi Wm
2
K A
= Luas penampang perpindahan panas m
2
T
2
= Temperatur permukaan T
3
= Temperatur udara lingkungan
Universitas Sumatera Utara
8
2.1.3. Perpindahan Panas Radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah panas yang dipindahkan dengan cara memancarkan gelombang elektromagnetik. Berbeda dengan mekanisme konduksi
dan konveksi, radiasi tidak membutuhkan medium perpindahan panas. Sampainya sinar matahari ke permukaan bumi adalah contoh yang jelas dari perpindahan
panas radiasi. Persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung laju perpindahan
panas radiasi adalah: [5] Q
r
= εσA T
2 4
-T
3 4
.....................................................2.4 dimana :
Q
r
= Laju perpindahan panas radiasi W σ
= Konstanta Boltzman: 5,67 x 10
-8
Wm
2
K
4
ε = Emisivitas 0 ≤ e ≤ 1
A = Luas penampang m
2
T
2
= suhu permukaan plat K T
3
= suhu lingkungan K
2.2. Radiasi Surya
Kategori