Radiasi

Kalian tentunya pernah mengikuti kegiatan pramuka, bukan? Dalam kegiatan pramuka terutama pada saat kemah, lazim diadakan api unggun pada malam hari dan para anggota pramuka duduk mengitari api unggun tersebut. Pada saat itu, setiap anggota pramuka merasakan hangatnya api unggun karena badan mereka menerima panas.

Contoh radiasi kalor dalam kehidupan sehari-hari, antara lain: 

a. pancaran kalor dari api unggun,

b. pancaran kalor dari lampu, dan

c. cahaya dari matahari. 

Pembahasan radiasi kalor, akan menghantarkan kita pada bahasan tentang kemampuan suatu benda dalam memancarkan dan menyerap kalor. Benda yang permukaanya putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang jelek  Sementara benda yang permukaannya hitam atau gelap adalah pemancar dan penyerap kalor yang baik. Itulah sebabnya, mengapa pada siang hari yang panas, kita lebih nyaman memakai baju putih daripada baju hitam. Baju putih akan menyerap kalor jauh lebih sedikit daripada baju hitam. Sebaliknya, ketika kita ingin mempertahankan kalor yang dimiliki tubuh agar tetap hangat, kita akan memilih baju hitam. Analisislah mengapa demikian. Laju pancaran kalor suatu benda diselidiki oleh Stefan dengan menggunakan pendekatan terhadap benda hitan sempurna. Menurut Stefan, laju pancaran kalor tiap satuan luas permukaan dari benda hitam sempurna berbanding lurus dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Secara matematis, laju pancaran kalor dapat dituliskan sebagai berikut.

Q/t = e σAT⁴

Keterangan:

e = emisivitas bahan(untuk benda hitam sempurna nilai e =1)

σ = tetapan Stefan (5,67 x 10^-8w/m²K)

A=luas penampang (m²)

T=suhu mutlak (K)

Q/t =laju kalor (j/s atau watt)

Besarnya harga e tergantung pada macam permukaan benda 0 £ e £ 1

e = 1

Ø  Permukaan hitam sempurna (black body)

Ø  Sebagai pemancar panas ideal.

Ø  Sebagai penyerap panas yang baik.

Ø  Sebagai pemantul panas yang jelek.

e = 0

Ø Terdapat pada permukaan yang lebih halus.

Ø Sebagai pemancar panas yang jelek.

Ø Sebagai penyerap panas yang jelek.

Ø Sebagai pemantul yang baik.

Botol thermos dibuat dengan dinding rangkap dua dan diantaranya terdapat ruang hampa serta dinding-dindingnya dilapisi dengan perak, maksudnya adalah :

Ø Karena adanya ruang hampa tersebut, praktis pemindahan panas lewat konduksi dan konveksi tidak terjadi.

Ø Lapisan mengkilap dari perak dimaksudkan untuk memperkecil terjadinya pemindahan panas secara radiasi. (Permukaan mengkilap e = 0)