perpindahan kalor

PEMBELAJARAN FISIKA KELAS X SEMESTER 2

TAHUN 2007/2008

SMA NEGERI 1 SINGARAJA

PERPINDAHAN KALOR1

Tujuan Pembelajaran

Membedakan peristiwa perpindahan kalor cara konduksi,konveksi dan radiasi

Menentukan faktor-faktor yang berpengaruh pada peristiwa perpindahan kalor melalui konduksi, konveksi, dan radiasi

Memberikan contoh melalui percobaan peristiwa konduksi, konveksi, dan radiasi dalam kehidupan sehari-hari, serta penerapannya dalam bentuk teknologi sederhana

Mendemonstrasikan cara untuk mengurangi/mencegah perpindahan kalor melalui konduksi,konveksi, dan radiasi

2

PERPINDAHAN KALOR3

HEAT TRANSFER IN OUR DAILY LIFE

Mengapa gagang penggorengan menjadi panas, walaupun yang dipanasi adalah penggorengannya?Mengapa gagang kayu tidak panas, walaupun penggorengan dipanasi ?

4

Kulit terasa panas bukan ?Kulit terasa panas bukan ? Turbin kertas berputar.Turbin kertas berputar.

Mengapa dapat terjadi ?5

Bagaimana gerakan putik sari pada minyak tersebut ?

Perhatikan foto berikut !

Jelaskan dengan konsep perpindahan kalor yang telah kamu kuasai !

6

Memasak tanpa apiMemasak tanpa api Mobil tanpa bahan bakarMobil tanpa bahan bakar

Jelaskan fenomena berikut !7

KONDUKSI

Penghantaran panas melalui suatu benda dengan cara partikel-partikel dalam benda tersebut menstransfer energi melalui tumbukan.

8

Lilin mana yang jatuh lebih dulu ?

Perhatikan foto berikut !

Jelaskan dengan konsep perpindahan kalor yang telah kamu kuasai !

9

KONVEKSI

Proses transfer panas dengan melibatkan perpindahan massa molekul-molekul dari satu tempat ke tempat lainnya.

Q/t = h A ∆T

11

RADIASI

Proses perpindahan panas tanpa medium penghantar

12

Bagaimana transfer panas yang terjadi pada lilin ini ?

13

COBA ANDA JELASKAN !14

KAJIAN SET PROBLEM

NO URAIAN TUGAS HASIL

1 Carilah kata kunci/keyword dari cerita tersebut yang berhubungan dengan konsep perpindahan kalor

2 Definisikan kata kunci yang kalian temukan

3 Identifikasikan masalah dari cerita diatas

4 Buatlah hipotesis untuk solusi permasalahan diatas

5 Bila memungkinkan, kemukakan juga rancangan sebuah eksperimen untuk membuktikan hipotesis yang kalian ajukanCatatan : untuk set problem 1 disediakan set alat konduktivitas termal bahan (baja, timah, aluminium, perunggu)

6 Penerapan konsep/teori perpindahan kalor untuk menyelesaikan masalah

7 Bagaimanakah solusi terhadap masalah tersebut ?

15

SET PROBLEM 1

TIPE FOTO BAHAN HARGA

A

ALUMINIUM + TUTUP KACA.

Rp.55.000,-

B

ALUMINIUM Rp. 45.000,-

C

BAJA Rp. 35.000,-

Seorang ibu rumah tangga pergi ke sebuah toko perabot. Ibu tersebut ingin membeli sebuah penggorengan. Di toko perabot itu tersedia penggorengan sebagai berikut :

16

SET PROBLEM 2

Sebuah penghantar panas pada radiator mobil pak Irwan terlihat seperti pada gambar di bawah ini. Mengapa bentuk penghantar panas pada alat itu didesain dengan bentuk pelat seperti itu ? Jelaskan!

HEAT EXCHANGER

17

SET PROBLEM 3

Pemanasan global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan Bumi. Dari grafik terlihat bahwa suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ± 0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, "sebagian besar peningkatan temperatur rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia"[1] melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya 30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari negara-negara G8.

Adakah pengaruh perpindahan kalor yang menyebabkan issue pemanasan global tersebut ? Jelaskan !

GLOBAL WARMING

18

SET PROBLEM 4

KEBAKARAN DI PASAR REBO

Peristiwa kebakaran kembali melanda ibu kota. Kali ini si jago merah menghanguskan ratusan rumah di Kelurahan Gedong, Kecamatan Pasar Rebo, Jakarta Timur. Akibatnya, 700 kepala keluarga (KK) di RT01/11 dan RT02/11 kehilangan tempat tinggal. Penyebab kebakaran diduga korsleting listrik dari salah satu rumah warga. Api dengan cepat membesar karena lokasi itu merupakan pemukiman padat penduduk.

BAGAIMANA API YANG AWALNYA HANYA KECIL TERKADANG MENYEBABKAN KEBAKARAN YANG LUAR BIASA ?

19

SET PROBLEM 5

RUMAH MUSIM DINGIN

Seringkali pada waktu musim dingin tiba, suhu udara bisa mencapai minus. Bagaimana orang-orang di daerah dingin seperti eropa dan negara-negara di belahan bumi utara mengatasi dinginnya cuaca di musim dingin ?

20

SET PROBLEM 6

PAKAIAN MUSIM DINGIN

Adakah tinjauan dari segi penghantaran kalor terhadap desain baju musim dingin ? Apakah mantel bulu yang dipakai wanita dalam foto tersebut hanya aksesoris belaka? Mengapa bagian bulu pada mantel itu dipasang di bagian luar mantel ? Jelaskan !

21

SET PROBLEM 7

RADIASI TUBUH MANUSIA

Setiap obyek berpotensi untuk memancarkan radiasi,

How much does the human body radiate?------------------------------------------------------

Body temperature = 37 C = 37 +273 = 310 K, Estimate surface area A = 1.5 m2 e = 0.70

22

SET PROBLEM 8

PENGERINGAN IKAN TRADISIONAL

Pada proses pengeringan ikan secara tradisinal menggunakan sinar matahari, biasanya digunakan bedeg sebagai alas jemuran. Jelaskan fenomena tersebut !

23

SET PROBLEM 9

MENJEMUR PAKAIAN

Untuk menjemur pakaian, bapak pada gambar diatas membentangkan pakaian yang dijemurnya pada tali jemuran. Mengapa?

24

SET PROBLEM 10

TERMOS AIR

Untuk membuat air tetap panas atau dingin, digunakan termos vacuum seperti gambar diatas. Mengapa termos dapat menjaga suhu air dengan baik ? jelaskan !

25

SET PROBLEM 11

HEAT SINK FAN

Jelaskan tentang desain sebuah Heat Sink Fan, baik dari segi pemilihan bahan-bahan yang digunakan, bentuk desainnya, serta cara kerjanya !

26

KLIK GAMBAR DIATAS UNTUK MENUJU PRACTICE TEST

27

JAWABAN

SET PROBLEM 1SET PROBLEM 1

Panci yang dipilih sebaiknya yang terbuat dari Aluminium, sebab aluminium lebih mudah menghantarkan panas daripada besi

Secara fisis :

K Al > Kfe

Dengan penggunaan tutup pada alat masak akan mencegah terjadinya transfer kalor secara konveksi, jadi masakan akan lebih cepat matang

28

SET PROBLEM 2SET PROBLEM 2 SET PROBLEM 3SET PROBLEM 3

Alat penukar panas pada radiator mobil dibuat dari bahan konduktor (Al) dan berbentuk pelat berlapis-lapis tujuannya adalah membuat permukaan bidang hantar panas yang seluas-luasnya sehingga panas mesin mobil lebih cepat dapat ditransfer ke lingkungan

Radiasi matahari sebelum sampai ke bumi, energinya akan terserap oleh partikel-partikel gas dan debu yang ada di udara. Sehingga pada saat sampai di bumi, energinya telah berkurang sedemikian rupa. Ketika radiasi ini dipantulkan kembali dari permukaan bumi, maka energinya tidak cukup lagi untuk bisa menembus lapisan udara dan debu sehingga di bumi akan terjadi peristiwa pemantulan sempurna oleh sinar radiasi tersebut.

JAWABAN29


Peristiwa kebakaran dapat dengan cepat menjalar kemana-mana karena ada peristiwa konduksi, konveksi dan radiasi

Rumah musim dingin memiliki lapisan dinding dan plafon yang berongga dengan celah udara, kaca jendela dibuat berlapis, dan biasanya terbuat dari bahan kayu

30


Bahan berbulu adalah isolator kalor karena bahan ini dapat mengurung kantung-kantung kecil udara diantara serat-seratnya

Body temperature = 37 C = 37 +273 = 310 K, Estimate surface area A = 1.5 m2 e = 0.70

31


Bahan bedeg berwarna kusam, bahan yang demikian adalah penyerap panas radiasi matahari yang baik sehingga memungkinkan ikan menjadi cepat kering.

Untuk dapat memanfaatkan energi radiasi matahari secara optimal, maka menjemur baju seharusnya dibentangkan untuk membuat permukaan bahan menjadi luas

32


Dinding termos terbuat kaca yang dilapisi perak yang di dalamnya adalah ruang vakuum. Tutup termos dan penumpu wadah termos dibuat dari plastik

Heat sink fan terbuat dari logam berlapis yang terdiri dari bahan aluminium dan tembaga.

33

perpindahan kalor

Documents