Dokumen tersebut membahas tentang perpindahan kalor melalui konduksi, konveksi, dan radiasi. Dijelaskan hukum-hukum yang melandasi ketiga proses perpindahan kalor tersebut beserta contoh soalnya.

1. PERPINDAHAN
KALOR
Kelompok 3 :
Ketua : Razan Aulia Dhava (24)
• Muhammad Ihsan Permana (17)
• Muhammad Zulfikri (18)
• Mutiara Nanda Azniati (19)
• Nabil Abidi (20)
• Nur Elisa Hidayah (21)
• Pradipta Bagaskara (22)
• Raissa Julieta Anggraini (23)
X.1

2. Radiasi
Azas Black
Hukum Stefan

3. "Pada pencampuran dua zat, banyaknya
kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi
sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat
yang suhunya lebih rendah“
Keterangan:
Qlepas adalah jumlah kalor yang dilepas oleh zat
Qterima adalah jumlah kalor yang diterima oleh zat
Dengan Q = m . c . ∆T
Qlepas = Qterima
Bunyi Asas Black :

4. PENGARUH KALOR
TERKAIT AZAS BLACK
• Jika suatu zat menyerap kalor,
maka suhu akan naik.
• Jika suatu zat melepas kalor,
maka suhu akan turun.
Air dingin Air hangatAir panas

5. Proses perpindahan kalor tanpa
disertai perpindahan partikelnya.

6. Laju Konduksi=
∆𝑄
∆𝑡
=
𝑘 𝐴 ∆𝑇
𝑥
Keterangan:
∆𝑄 = Kalor (joule)
∆𝑡 = Selisih waktu (s)
k = Koefisien konduksi (J/msK)
A = Luas Penampang (𝑚2)
x = Panjang logam (m)
∆T = Suhu (K)
Laju perpindahan kalor secara
konduksi sebanding dengan luas
penampang dan beda suhu, namun
berbanding terbalik dengan ketebalan
benda.

7. Sebatang baja berbentuk
silinder pejal mempunyai panjang
1 m dan luas penampangnya 0,2𝑚2
.
Konduktivitas termal baja adalah 40
J/ms℃. Jika selisih suhu antara
kedua ujung baja adalah
10℃, tentukan laju
perpindahan kalor secara
konduksi pada batang baja tersebut!

9. Perpindahan kalor
(dari satu bagian fluida ke
bagian lain fluida) disertai
perpindahan partikelnya
(oleh pergerakan fluida
itu sendiri).

10. Laju perpindahan kalor secara konveksi
sebanding dengan benda yang bersentuhan
dengan fluida dan beda suhu antara benda dan
fluida.
Q = h . A . ∆𝑻. 𝒕
H = h . A . ∆𝒕
Keterangan :
H = kalor yang merambat tiap satuan waktu (J/s)
Q = jumlah kalor yang dipindahkan secara
konveksi (J)
A = luas permukaan (𝑚2)
∆𝑇= perbedaan suhu antara permukaan fluida
(℃ atau K)
t = lama waktu proses konveksi berlangsung (s)
h = koefisien konveksi (𝐽/𝑚2
s℃)

11. Permukaan dalam suatu dinding
rumah dijaga bersuhu tetap 20 ℃ saat
udara luar bersuhu 30 ℃ . berapakah
banyak kalor yang masuk ke dalam
rumah akibat konveksi alami udara
melalui dinding rumah berukuran 10m x
5m selama 1 menit jika
koefisien konveksi rata-
rata 4 𝐽/𝑚2
s℃.

13. • Perpindahan kalor dalam bentuk gelombang
elektromagnetik.
• Tidak memerlukan medium, dapat melalui
ruang hampa.
• Makin baik suatu benda menyerap radiasi kalor,
makin baik pula benda itu memancarkan radiasi
kalor.

14. Laju perpindahan kalor secara
radiasi yang dipancarkan suatu benda
yang suhu mutlaknya lebih besar dari 0 K,
adalah sebanding dengan luas permukaannya
dan sebanding dengan pangkat empat suhu
mutlaknya.

15. HUKUM STEFAN
BOLTZMANN
P = Daya pancar radiasi (Watt)
Q = Kalor (J)
t = waktu (s)
e = koefisien pemancaran (emisiviras)
𝜎 = tetapan stefan boltzmann
= 5,67 . 10−5
erg .5−1
𝑐𝑚−2
𝐾−4
= 5,67 . 10−8
wat .𝑚−2
𝐾−4
T = suhu mutlak (K)
A = luas penampang (𝑚2
)
𝑃 =
𝑄
𝑡
= 𝑒𝜎𝑇4 𝐴
Yosef Stefan (1835-1893) berkesimpulan
bahwa banyaknya radiasi itu dapat di
rumuskan:

16. Sebuah bola tembaga yang memiliki luas
permukaan 38,5 x 10−4
𝑚2
dipanaskan dalam
sebuah tungku perapian bersuhu 427 ℃ . Jika
emisivitas bola 0,3 , berapakah laju kalor yang
dipancarkan ? (𝜎 = 5,7 x 10−8
wat.𝑚−2
𝐾−4
)

18. 1. Sebatang logam berbentuk silinder pejal mempunyai panjang
2 m dan luas penampangnya 10𝑚2. Laju perpindahan kalor
secara konduksi pada batang logam tersebut adalah 4,0 x 103
J/s. Jika suhu kedua ujung logam adalah 67℃ dan 27 ℃,
tentukan konduktivitas termal logam tersebut (J/msK)!
2. Suhu udara dalam sebuah ruangan sebesar 20°C,
sedangkansuhu permukaan jendela pada ruangan tersebut
30°C. Berapa laju kalor yang diterima oleh jendela kaca
seluas 1,5 m2, jika koefisien konveksi udara saat itu 7,5 X 10-1
kal/s m2 °C?
3. Sebuah benda baja yang memiliki energi pancaran sebanyak
461,7 W/m2. Jika emisivitas bola 1,0 , berapa °C suhu yang
dibutuhkan benda tersebut? (𝜎 = 5,7 x 10−8 W.𝑚−2 𝐾−4)
Latihan Soal

19. 1. Diket :
x = 2m Q = 4,0 x 103 J/s
A = 10 𝑚2
T1 = 67 ℃ = 340K ∆𝑇= 40K
T2 = 27 ℃ = 300K
Dit : k?
Jawab :
Q =
𝑘 𝐴 ∆𝑇
𝑥
k =
𝑄 𝑥
A .∆𝑇
=
4,0 x 103 J/s . 2𝑚
10 𝑚2 .40 𝐾
= 𝟐𝟎 𝑱/msK

20. 2. Diket :
∆𝑇= 30°C-20°C=10°C
A = 1,5 m2
h = 7,5 x 10-1 kal/s m2 °C
Dit : H ?
Jawab :
H = h . A . ∆𝒕
= 7,5 x10-1 kal/s m2 °C . 1,5 m2 . 10°C
= 11,25 kal/s

21. 3. Diket :
e = 1,0 σ = 5,7 x 10−8
wat .m−2
K−4
W = 461,7 W/m2
Dit : suhu (T) dalam °C?
Jawab :
W = eσT4
453,6 W/m2
= 1,0 . 5,7 x 10−8
Wm−2
K−4
. T4
T4
=
461,7 Wm−2
1,0 . 5,7 x 10−8Wm−2K−4
= 81 x 108
K4
T = 300 K = 27 °C