3 Pembuatan cerobong asap pada tungku pabrik Pada tungku pabrik biasanya dipasang cerobong asap agar selalu ada
tarikan oleh udara ke atas. Sebelum ada pemanasan di dalam tungku, massa jenis udara dalam cerobong sama dengan massa jenis udara di luar cerobong.
Setelah ada pemanasan, udara di dalam tungku memuai sehingga udara dari luar cerobong yang lebih dingin dan massa jenisnya lebih besar akan mende-
sak udara panas dalam cerobong ke atas. Semakin tinggi cerobong semakin besar tarikannya, sebab perbedaan massa jenis gas dalam cerobong dan massa
jenis udara dari luar makin besar.
Banyaknya kalor yang merambat tiap satuan waktu secara konveksi
dapat dinyatakan dengan persamaan:
H = perambatan kalor tiap satuan waktu Kaldet
h = koefisien konveksi Kalm det
o
C A = luas penampang m
2
∆ T = perbedaan suhu
o
C Catatan:
Persoalan perpindahan kalor secara konveksi sangat sulit.
3. Radiasi
Antara bumi dengan matahari terdapat ruang hampa yang tidak memungkin- kan terjadinya konduksi dan konveksi. Akan tetapi panas matahari dapat kita
rasakan. Dalam hal ini kalor tidak mungkin berpindah dengan cara konduksi ataupun konveksi. Perpindahan kalor dari matahari ke bumi terjadi lewat
radiasi pancaran. Jadi radiasi adalah perpindahan kalor tanpa zat perantara.
Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi pancaran kalor dinamakan termoskop.
Dua buah bola lampu dihubungkan dengan pipa U berisi alkohol yang diberi warna. Bola lampu A dihitamkan, sedangkan
bola lampu B tidak. Bila pancaran kalor jatuh pada bola A, tekanan gas di dalam bola A,
bertambah besar dan permukaan alkohol di bawah B akan naik. Bila A dan B bersama-sama
diberi pancaran kalor, permukaan alkohol di bawah A tetap turun dan permukaan alkohol di
bawah B naik. Hal ini menunjukkan bahwa bola hitam menyerap kalor lebih banyak daripada
bola lampu yang tidak dihitamkan. H = h . A . ∆T
B A
bola lampu
Fisika SMAMA Kelas X
119
Gambar 4.19 Cerobong asap
Gambar 4.20 Radiasi
Banyaknya kalor yang dipancarkan tiap satuan luas, tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan :
W = energi kalor tiap satuan luas tiap satuan waktu Wattm
2
K e = emisivitas, besarnya tergantung sifat permukaan benda.
τ = konstanta stefan - Boltzman = 5,672.10
-8
watt m
-2
K
-4
T = suhu mutlak K Catatan:
Untuk benda hitam e = 1 untuk benda bukan hitam 0 e 1
E. MENCEGAH PERPINDAHAN KALOR
Energi kalor dapat dicegah untuk berpindah dengan mengisolasi ruang tersebut.
1. Botol termos
- Untuk mencegah agar zat cair yang ada di dalamnya tetap panas dalam waktu yang
lama, maka botol termos dibuat dari gelas tipis rangkap dua, yang ruang di antaranya
dibuat hampa udara agar hilangnya kalor secara konduksi sangat kecil.
- Sumbat gabus dimaksudkan untuk mengu- rangi hilangnya kalor secara konveksi mela-
lui udara ke luar. - Dinding luar termos dilapisi perak mengki-
lap, untuk mengurangi hilangnya kalor secara radiasi.
2. Seterika
- Seterika terbuat dari bahan konduktor, misal- nya kuningan atau besi, sehingga mengkon-
duksi kalor kepada pakaian yang diseterika. - Pegangan seterika terbuat dari kayu agar tidak
panas, karena kayu termasuk isolator, yaitu penghantar kalor yang kurang baik.
W = e . τ . T
4
Benda yang permukaannya hitam kusam memancarkan atau menyerap kalor lebih baik dari pada benda yang permukaannya putih mengkilap.
hampa dinding
dalam dinding
luar
Suhu dan Kalor
120
Gambar 4.21 Penampang termos
Gambar 4.22 Seterika
