suhu benda, maka benda semakin panas.
A. Perpindahan Panas
Perpindahan panas dari suatu benda kebenda lain terjadi apabila terdapat perbedaan suhu di antara kedua benda. Panas mengalir atau berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Proses iniberlangsung terus menerus sampaisuhu kedua bendatersebut sama, ada 3cara perpindahan panas, yaitu konduksi konveksi dan radiasi.
1. Konduksi
Konduksi (hantaran), yaitu perpindahan kalordari satu benda ke benda lain melalui zatperantara tanpa disertai perpindahanpartikel zat perantaranya itu. Semua benda logam sangat mudah dan cepat menghantarkan panas, sedangkan bahan selain logam sulit menghantarkan panas. Jadi, dalam konduksi kalor hanya merambat saja, sedangkan zat padat sebagai penghantarnya.
Contoh konduksi adalah besi yang dipanaskan pada salah satu ujungnya, maka ujung lainnya akan terasa panas. Setiap benda mempunyai daya hantar panas yang berbeda-beda, logam mempunyai daya hantar panas yang baik dibandingkan kayu atau plastik
Menyelidiki Perpindahan panas Secara Konduksi
Alat dan Bahan
- Lilin
- Penjepit
- Batang logam
- Siapkan lilin, penjepit, dan sebatang logam.Nyalakanlah lilin.
- Selanjutnya, jepitlah bagian tengah batang logam.
- Panaskan salah satu ujung logam pada nyala api lilin. Biarkan selama 5 menit.
- Setelah itu, sentuhlah ujung logam yang tidak dipanaskan. Lebih jelasnya, perhatikan gambar di samping. Jangan lupa, berhati-hatilah saat bekerja menggunakan benda panas.
- Apa yang kalian rasakan? Mengapa hal itu dapat terjadi?
Berdasarkan pengamatan dan percobaan, dapat disimpulkan bahwa benda – benda yang dapat mengahntarkan panas melalui konduksi yaitu benda yang termasuk dalam golongan benda konduktor. Sedang cepat lambatnya kalor merambat tergantung dari jenis benda konduktor tadi. Aliran kalor mengalir dari tempat yang mempunyai derajat kalor yang lebih tinggi ke tempat yang derajat kalornya lebih rendah.
2. Koveksi
Konveksi (aliran), yaitu perpindahan kalor dari satu benda ke benda lain melalui zat perantara berupa zat alir (cair dan gas) dengan disertai perpindahan partikel zat perantara. Contoh peristiwa konveksi adalah merebus air dan peristiwa angin darat dan angin laut. Angin laut terjadi di siang hari, hal ini terjadi karena pada malam hari suhu udara di daratan lebih tinggi daripada di lautan, sehingga terjadi aliran udara dari laut ke darat. Sebaliknya pada malam hari terjadi angin darat, hal ini disebabkan suhu udara di atas permukaan laut lebih tinggi dari pada di darat, sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut.
Menyelidiki Perpindahan panas Secara Konveksi
Alat dan bahan
- Tabung kaca
- Air
- Tinta merah
- Lampu spiritus
- Penjepit
- Masukkan air ke dalam tabung kaca hingga penuh
- Jepitlah tabung kaca dengan penjepir seperti pada gambar
- Letakkan lampu di bawah tabung kaca untuk memanaskan tabung
- Setelah air panas teteskan tinta merah ke dalam air.
Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa pada air yang mendidih terjadi peristiwa konveksi yaitu perpindahan panas karena perbedaan massa jenis antara bagian zat air yang panas dengan bagian zat air yang dingin. Hal ini diperlihatkan oleh tinta merah yang bergerak naik dari bawah ke atas begitupun sebaliknya mengikuti aliran air secara acak.
3. Radiasi
Radiasi (pancaran) yaitu perpindahan kalordari sumber panas ke suatu benda tanpa zat perantara. Sebagai contoh adalah apabila pada siang hari kita merasakan panasnya matahari. Berarti kita merasakan panas yang di pancarkan matahari yang melaui hampa udara, atau juga kita berada pada api unggun yang sedang menyala.
Menyelidiki Perpindahan Panas secara Radiasi
Alat dan Bahan:
- Sendok makan 2 buah
- Batang kayu 2 buah
Cara Kerja:
- Jemurlah sebuah sendok makan dan sebatang kayu di lantai. Lakukan ketika matahari telah bersinar. Lebih baik lagi jika dilakukan di tengah hari.
- Simpan sendok dan batang kayu lainnya di tempat teduh.
- Tunggulah kira-kira 5 menit.
- Sentuhlah lantai tempat kalian menjemur sendok dan kayu.
- Pegang sendok dan batang kayu yang dijemur.
- Pegang sendok dan batang kayu yang disimpan di tempat teduh. Apakah lantai yang kalian sentuh terasa panas? Bagaimana dengan sendok dan batang kayu yang dijemur? Mengapa bisa terjadi demikian? Diskusikan dengan teman-teman kalian. Selanjutnya, tulis kesimpulan kalian dan sampaikan di depan kelas.
Berdasarkan percobaann diatas, dapat disimpulkan bahwa Kalor dari suatu sumber dapat merambat tanpa medium atau secara radiasi.hal ini ditunjukkan dari adanya perubahan suhu pada benda yang berada di sekitarnya. Misalnya pada sendok yang dijemur lantai terasa panas, sedangkan sendok yang disimpan di tempat teduh lantai tidak ikut panas.
B. Konduktor dan Isolator
Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan panas, benda dapat dikelompokkan menjadi dua. Kedua kelompok benda itu adalah konduktor dan isolator. Konduktor dan isolator banyak dimanfaatkan dalam kehidupan.
- Konduktor, merupakan benda atau bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik.
- Isolator, merupakan benda atau bahan yang tidak dapat menghantarkan panas.
Kegunaan Bahan konduktor Dan Isolator Panas
1. Kegunaan bahan konduktor
- Alat alat memasak, seperti panci danpenggorengan dibuat dari alumunium, bajaatau teflon. Dengan demikian, panas dapatdialirkan dengan cepat dari api ke masakan.
- Setrika, dibuat dari logam yang bersifatkonduktor sehingga panas dengan ke pakaian yang disetrika
- cKumparan /lilitan radiator di bagian belakang lemari es di buat dari tembaga. Hal ini agarpanas dapat cepat dialirkan dari lemari es ke udara sekelilingnya.
2. Kegunaan bahan isolator
- Pegangan setrika terbuat dari isolator,sehinggapanas yang dihasilkan dari setrika tidak terasapanas di tangan.
- Termos dibuat untuk mencegah perpindahan panassecara konduksi konveksi fan radiasi, supaya tidakterjadi perpindahan panas dari dalam teremos keudara luar
- Pada musim dingin penduduk di Benua Eropamenggunakan baju yang terbuat dari bahan wolkarena dapat menghambat kehilangan panas dari badan dan menghangatkan badan.
- Masakan panas dalam wadah diberi alas kain sewaktu diletakkan dimeja agar meja tidak rusak karena panas.
Membandingkan Hantaran Panas pada Berbagai Benda
Alat dan Bahan:
- Pengaduk stainless steel
- Pengaduk besi
- Panci
- Pengaduk aluminium
- Pengaduk kayu
- Kompor
- Pengaduk plastik
- Pengaduk kaca
- Biji kedelai 7 buah
- Pengaduk melamin
- Stopwatch
- Mentega
- Didihkan air dalam panci di atas kompor.
- Tempelkan biji kedelai pada masing-masing ujung pengaduk menggunakan mentega.
- Masukkan semua pengaduk ke dalam panci berisi air mendidih. Ingat, bagian yang dimasukkan adalah ujung pengaduk yang tidak ditempeli biji kedelai. Agar lebih jelas, perhatikan gambar di samping.
- Tunggu selama beberapa detik. Kemudian, peganglah masing-masing pengaduk. Apa yang kalian rasakan? Jika terasa panas, berarti pengaduk tersebut adalah konduktor. Sebaliknya, jika tidak panas, pengaduk tersebut merupakan isolator.
- Catatlah waktu jatuhnya biji kedelai pada masing-masing batang uji. Waktu tersebut dimulai saat pengaduk dicelupkan sampai kedelai jatuh.
- Selanjutnya, isilah tabel berikut berdasarkan hasil pengamatan kalian.