Perpindahan Panas - Materi IPA Kelas 5

A. Pengertian Kalor (Panas)

Kalor (panas) adalah bentuk energi yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain karena adanya perubahan suhu. Panas berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Misalnya, gagang sendok semula tidak panas (dingin), tetapi setelah ujungnya ditempelkan pada api lilin yang panas, sendok menjadi panas. Panas berpindah dari api lilin ke sendok.

B. Macam-Macam Perpindahan Panas

Panas dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

1. Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas melalui suatu zat perantara tanpa disertal perpindahan partikel-partikel zat tersebut (yang berpindah hanya energi kalornya saja). Umumnya, perpindahan kalor secara konduksi terjadi pada zat padat.

Contoh peristiwa perpindahan secara konduksi sebagai berikut.

a. Benda yang terbuat dari logam akan terasa hangat atau panas jika ujung benda dipanaskan, misalnya panci logam yang panas karena diletakkan di atas kompor yang berapi.

b. Ketika kita mengaduk-aduk air kopi panas dalam gelas dengan menggunakan sendok, lama-kelamaan tangkai sendok akan terasa panas. Panas dari air kopi merambat ke sendok bagian bawah dan terus menjalar ke tangkai sendok sampai akhirnya sampai ke jari-jari kita.

c. Setrika listrik merupakan alat yang cara kerjanya menggunakan prinsip perpindahan panas secara konduksi. Ketika setrika dihubungkan dengan arus listrik, maka arus listrik akan mengalir melalui elemen pemanas. Panas dari elemen akan berpindah kebagian alas besi setrika yang tebal.

2. Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan bagian zat perantaranya. Perpindahan panas secara konveksi terjadi melalui aliran zat. Umumnya peristiwa perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Contoh peristiwa perpindahan secara konveksi sebagai berikut.

a. Pada saat merebus air, air yang letaknya dekat dengan api akan mendapat panas sehingga air menjadi lebih ringan. Air yang panas akan bergerak ke atas dan digantikan oleh air yang lebih dingin. Demikian seterusnya sampai semua bagian air menjadi panas. Air yang mengalir ini membawa panas yang berasal dari nyala api.

b. Terjadinya angin darat dan angin laut. Angin darat terjadi karena udara di darat paca malam hari lebih cepat dingin daripada udara di laut, sehingga udara yang berada di atas laut akan naik dan udara dan darat akan menggantikan posisi udara yang naik tadi. Sementara angin laut terjadi karena pada siang hari daratan lebih cepat panas dibandingkan di laut, sehingga udara di darat akan naik dan udara dari laut akan mengalir ke darat menggantikan tempat udara yang naik tadi.

c. Proses mencaimya es batu yang dimasukkan ke dalam air panas. Panas pada air berpindah bersamaan dengan mengalirnya air panas ke es batu. Panas tersebut kemudian menyebabkan es batu meleleh. Asap cerobong pabrik yang membubung tinggi.

3. Radiasi

Radiasi adalah cara perpindahan panas dengan pancaran yang tidak membutuhkan zat perantara. Benda-benda berwarna hitam lebih banyak menyerap kalor dan memantulkan sebagian kalor jika dibandingkan dengan benda-benda yang berwarna putih dan berkilap. Misalnya, ketika kita ke luar rumah pada siang hari yang terik dengan menggunakan baju hitam, badan kita akan terasa panas. Hal ini disebabkan warna hitam merupakan penyerap kalor radiasi yang paling baik. Sebaliknya, pada malam hari orang yang memakai baju hitam merasa lebih dingin daripada orang yang mengenakan baju putih. Peristiwa radiasi yang terjadi sehari-hari antara lain:

a. Sinar matahari yang sampai ke bumi dan menghangatkan udara serta makhluk hidup di bumi.

b. Tubuh terasa hangat ketika berada di dekat api unggun. Panas dari api unggun tersebut dapat sampai ke tubuh kita tanpa melalui zat perantara.