156
14. Mengaplikasikan konsep perpindahan kalordengan cara konduksi dan
konveksi pada peristiwa alam yang relevan dalam penyelesaian masalah sehari-hari
P. Tujuan Pembelajaran
10. Siswa dapat mendefinisikan konsep perpindahan kalor secara
konduksi dan konveksi 11.
Siswa dapat menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi.
12. Siswa dapat menyelidiki hubungan anatara perambatan kalor tiap
satuan waktu, koefisien konduksi termal,perbedaan suhu,luas penampang dan panjang
13. Siswa dapat menyelidiki hubungan perambatan kalor tiap satuan
waktu, koefisien konveksi, luas penampang. 14.
Siswa dapat mengetahui prinsip perpindahan kalor secara konduksi dan konveksi dalam kehidupan sehari-hari
Q. Materi Pembelajaran
Pada penjelasan sebelumnya telah dibahas bahwa kalor merupakan suatu bentuk energi yang dapat berpindah karena ada perbedaan suhu.
Kalor berpindah dari benda atau sistem bersuhu rendah. Perpindahan kalor dapat terjadi dengan 3 cara,
yaitu secara konduksi, konveksi, dan radiasi.
Untuk lebih jelasnya perhatikan uraian berikut. 3.
Konduksi Perpindahan kalor secarakonduksi
hantaran adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dimana partikel-partikel zat
Gambar 1.1
Perpindahan kalor secara konduksi
157
perantara tersebuttidak berpindah. Perhatikan gambar 1.1 berikut. Dari gambar 1.1 tersebut jika ujung batang logam dipanaskan
dengan api, ternyata ujung logam dipanaskan dengan api, ternyata ujung logam yang kita pegang akhirnya menjadi panas. Hal tersebut
membuktikan adanya perpindahan kalor dari ujung batang logam yang dipanaskan ke ujung batang yang kita pegang. Ada zat yang daya
hantarnya baik, ada pula zat yang daya hantar panasnya buruk. Berdasarkan daya hantar panasnya maka zat dikelompokkan menjadi dua
yaitu konduktor dan isolator. e
Konduktor zat yang dapat menghantarkan panas dengan baik, antara lain: tembaga, alumunium, besi, dan baja.
f Isolator zat yang kurang baik menghantar panas, antara
lain: kaca, karet, kayu, dan plastik. . Dari percobaan ditemukan bahwa kalor yang mengalir.
Sebanding dengan selisih suhu antara kedua ujung
potongan zat yang ditinjau
Sebanding dengan luas penampang potongan A
Berbanding terbalik dengan tebal atau panjang potongan L
Sebanding dengan selang waktu lamanya kalor mengalir.
Atas dasar itu, secara matematik banyak kalor H yang mengalir dari ujung bersuhu
ke ujung bersuhu dapat dinyatakan dengan
persamaan :
Keterangan: H
= Perambatan kalor tiap satuan waktu Kaldet
158
K = Koefisien konduksi termal Kal
= Perbedaan suhu
o
C A
= Luas penampang m
2
L = Panjang m
4. Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi aliran adalah perpindahan kalor karena aliran zat yang dipanaskan. Konveksi hanya terjadi pada zat
yang dapat mengalir, yaitu zat cair dan zat gas. d.
Konveksi dalam zat cair Bila air dipanaskan, air akan memuai sehingga massa jenisnya berkurang.
Karena massa jenisnya berkurang maka air ini menjadi lebih ringgan dan naik ke atas. Tempatnya kemudian digantikan oleh air yang lebih dingin
dari atas, yang turun karena massa jenisnya lebih besar. Gerakan atau sirkulasi air tersebut dinamakan aruskonveksi.
Gambar 1.3 Konveksi kalor di dalam air
159
Arus konveksi pada udara atau gas terjadi ketika udara panas naik dan udara yang lebih dingin turun. Konveksi udara dapat dilihat pada gambar dibawah. Jika lilin
dinyalakan akan terjadi aliran udara panas dalam alat. Dengan menggunakan asap dari obat nyamuk yang dibakar, aliran udara terlihat. Udara panas akan naik dan
udara dingin akan turun. Penerapan konsep konveksi kalor dalam udara pada kehidupan
sehari-hari dapat dilihat pada terjadinya angin laut, angin darat dan pembuatan cerobong asap pada tangki pabrik.
Gambar 1.6 peristiwa konveksi
Banyak kalor yang merambat tiap satuan waktu secara konveksi dapat dinyatakan dengan persamaan:
Keterangan : H : Perambatan kalor tiap satuan waktu Kaldet
h : Koefisien konveksi Kalm det
o
C A
: Luas penampang m
2
R. Model Pembelajaran dan Metode Pembelajaran
