5
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Pengertian Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor dapat terjadi jika ada perbedaan suhu. Kalor berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur yang lebih rendah dengan melalui atau tanpa
zat perantara. Perpindahan kalor adalah suatu proses yang dinamis, yaitu kalor dipindahkan secara spontan dari satu kondisi ke kondisi lain yang suhunya lebih
rendah. Kecepatan perpindahan kalor ini bergantung pada perbedaan suhu antar kedua kondisi. Semakin besar perbedaan, maka semakin besar kecepatan
berpindahnya kalor.
2.1.2 Perpindahan Kalor
Kalor dapat berpindah dari suatu tempat benda ke tempat lain melalui tiga cara, yaitu secara konduksi, secara konveksi, dan secara radiasi.
a. Perpindahan kalor konduksi
Perpindahan kalor konduksi adalah perpindahan kalor yang dihasilkan dari kontak langsung antara permukaan
– permukaan benda. Konduksi terjadi hanya bila dengan menyentuh atau menghubungkan permukaan
– permukaan yang berbeda suhunya. Setiap benda mempunyai konduktivitas termal kemampuan
mengalirkan panas tertentu yang akan mempengaruhi kalor yang dihantarkan dari sisi yang panas ke sisi yang lebih dingin. Semakin tinggi nilai konduktivitas
benda, semakin cepat mengalirkan kalor yang diterima dari satu sisi ke sisi yang lain. Contoh perpindahan kalor secara konduksi adalah menaruh batang besi
membara ke batang besi lain yang dingin. Kalor dari besi yang membara berpindah ke besi yang dingin sehingga besi yang semula dingin akan menjadi
panas. Pemanfaatan perpindahan panas konduksi dalam kehidupan sehari – hari
bisa ditemukan, misalnya pada water heater. Proses perpindahan panas konduksi terjadi pada aliran kalor dari permukaan luar pipa tembaga mengalir ke dalam
permukaan dalam pipa tembaga, dan dari permukaan tabung dalam ke permukaan luar dari tabung luar.
b. Perpindahan kalor Konveksi
Perpindahan kalor konveksi merupakan perpindahan panas kalor yang disertai dengan berpindahnya zat perantara. Perpindahan kalor secara konveksi
bisa terjadi pada zat cair dan gas. Contoh perpindahan kalor konveksi pada zat cair dapat ditemukan dalam kehidupan sehari
– hari dan dapat dilihat pada proses pemasakan air, saat air dimasak maka air pada bagian bawah akan terlebih dahulu
panas, saat air dibawah panas maka akan bergerak ke atas dikarenakan terjadi perubahan massa jenis air sedangkan air di atas akan bergerak ke bawah begitu
seterusnya sampai seluruh bagian air panas. Sedangkan untuk perpindahan panas konveksi melalui udara disebabkan karena partikel udara akan mengalami
perubahan massa jenis akibat pengaruh kalor. Karena massa jenisnya kecil, udara yang bersuhu tinggi tersebut akan naik. sebaliknya udara yang bersuhu lebih
rendah akan mempunyai massa jenis yang besar, maka udara tersebut akan turun. Contoh perpindahan kalor konveksi udara dapat ditemui pada ventilasi ruangan
dan cerobong asap. Proses perpindahan kalor secara konveksi yang terjadi pada
water heater terjadi pada saat kalor dipindahkan dari permukaan dalam pipa ke air
yang sedang mengalir. c.
Perpindahan Kalor Radiasi Merupakan perpindahan kalor yang dapat terjadi tanpa menggunakan zat
perantara, jika sebuah benda di dalam sebuah ruangan, dan suhu dinding – dinding
pengurung lebih rendah daripada suhu benda, maka suhu benda tersebut akan turun sekalipun dalam ruangan tersebut hampa. Proses perpindahan panas dari
suatu benda terjadi berdasarkan suhunya, tanpa bantuan dari zat perantara disebut dengan perpindahan kalor radiasi. Contoh lain adalah matahari yang
memancarkan panas kalor ke bumi dan api yang memancarkan hangat ke tubuh yang berada disekitarnya. Kalor di radiasikan melalui bentuk gelombang cahaya,
gelombang radio dan gelombang elektromagnetik. Radiasi juga dapat dikatakan sebagai perpindahan kalor melalui media atau ruang yang akhirnya diserap oleh
benda lain. Contoh radiasi dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat saat menyalakan api unggun, siapa yang berada di dekat api unggun akan merasakan
hangat. Proses perpindahan panas secara radiasi yang terjadi di dalam water heater
terjadi pada permukaan luar tabung water heater dengan udara sekitarnya, atau dari api ke permukaan luar dari pipa aliran air.
2.1.3 Perancangan Pipa Saluran Air