PERPINDAHAN PANAS Panas dapat ditransfer dari satu tempat ke

PERPINDAHAN PANAS
Panas dapat ditransfer dari satu tempat ke tempat lain dengan tiga metode: konduksi dalam
padatan, konveksi cairan (cairan atau gas), dan radiasi melalui apa pun yang akan
memungkinkan radiasi untuk lulus. Metode yang digunakan untuk mentransfer panas
biasanya salah satu yang paling efisien. Jika ada perbedaan suhu dalam suatu sistem, panas
akan selalu bergerak dari yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah.
Konduksi:
Sebuah gambar inframerah termal dari
cangkir kopi diisi dengan cairan panas.
Perhatikan cincin panas warna
menunjukkan perjalanan dari cairan
panas melalui cangkir logam. Anda
dapat melihat ini dalam sendok logam
juga. Ini adalah contoh yang baik dari
konduksi.
Konduksi terjadi ketika dua benda pada temperatur
yang berbeda berada dalam kontak dengan satu sama
lain. Panas mengalir dari panas ke dingin objek
sampai mereka berdua pada temperatur yang sama.
Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat oleh
tabrakan molekul. Di tempat di mana objek dua
sentuhan, semakin cepat bergerak molekul obyek
hangat bertabrakan dengan molekul-molekul bergerak
lebih lambat dari objek dingin. Saat mereka
bertabrakan, molekul lebih cepat menyerahkan
sebagian dari energi mereka ke molekul lebih lambat.
Molekul-molekul lambat mendapatkan lebih banyak
energi termal dan bertabrakan dengan molekul lain
dalam objek dingin. Proses ini berlanjut sampai
energi panas dari objek hangat menyebar ke seluruh
obyek dingin. Beberapa zat melakukan panas lebih
mudah daripada yang lain. Padatan lebih baik
daripada cairan konduktor dan cairan konduktor lebih
baik dari gas. Logam merupakan konduktor panas
yang sangat baik, sementara udara adalah konduktor
panas yang sangat miskin. Anda mengalami
perpindahan panas dengan konduksi setiap kali Anda
menyentuh sesuatu yang lebih panas atau lebih dingin
daripada misalnya kulit Anda ketika Anda mencuci
tangan Anda dalam air hangat atau dingin.
KONVEKSI:
Pada cairan dan gas, konveksi biasanya
cara yang paling efisien untuk mentransfer
panas. Konveksi terjadi daerah ketika
hangat cairan atau naik gas ke daerah
dingin di cairan atau gas. Karena ini
terjadi, cairan pendingin atau gas
mengambil tempat yang lebih hangat
daerah telah meningkat lebih tinggi. Hasil
siklus ini dalam pola sirkulasi terus
menerus dan panas dipindahkan ke daerah
dingin. Anda lihat konveksi saat Anda
merebus air di panci. Gelembung air yang
naik adalah bagian panas air naik ke daerah
yang lebih dingin dari air di atas panci.
Anda mungkin pernah mendengar
ungkapan "naik udara panas dan udara
dingin jatuh untuk mengambil tempatnya"
- ini adalah deskripsi dari konveksi di
atmosfer kita. Energi panas yang ditransfer
oleh sirkulasi udara.
Ini gambar inframerah termal menunjukkan minyak
panas mendidih dalam panci. Minyak adalah
mentransfer panas dari panci oleh konveksi.
Perhatikan (kuning) pusat panas minyak panas yang
naik dan menguraikan pendingin minyak tenggelam.
Gambar milik K.-P. Möllmann dan M. Vollmer,
University of Applied Sciences Brandenburg / Jerman.
RADIASI:
Sebuah gambar inframerah termal dari
pusat galaksi kita. Ini panas dari bintangbintang dan awan antarbintang berbagai
perjalanan sekitar 24.000 tahun cahaya
(sekitar 150.000.000.000.000.000 mil!)
Melalui ruang oleh radiasi untuk
mencapai teleskop inframerah kami.
Kedua konduksi dan konveksi memerlukan
materi untuk mentransfer panas. Radiasi adalah
metode perpindahan panas yang tidak bergantung
pada kontak antara sumber panas dan benda
dipanaskan. Sebagai contoh, kita merasa panas
dari matahari meskipun kita tidak menyentuhnya.
Panas dapat ditularkan meskipun ruang kosong
oleh radiasi termal. Radiasi termal (sering disebut
radiasi inframerah ) adalah jenis radiasi
elektromagnetik (atau cahaya). Radiasi adalah
bentuk transportasi energi yang terdiri dari
gelombang elektromagnetik perjalanan pada
kecepatan cahaya. Tidak ada massa yang
dipertukarkan dan menengah tidak diperlukan.
Objek memancarkan radiasi energi tinggi ketika
elektron dalam tingkat atom yang lebih tinggi
jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah. Energi
yang hilang adalah dipancarkan sebagai cahaya
atau radiasi elektromagnetik. Energi yang diserap
oleh atom menyebabkan elektron untuk
"melompat" ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Semua benda menyerap dan memancarkan
radiasi. ( Berikut ini adalah java applet yang
menunjukkan bagaimana sebuah atom menyerap
dan memancarkan radiasi ) Ketika penyerapan
energi menyeimbangkan emisi energi, suhu tetap
konstan objek. Jika penyerapan energi lebih besar
dari emisi energi, suhu obyek naik. Jika
penyerapan energi kurang dari emisi energi, suhu
benda jatuh.