View
14
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
Makalah Perpindahan Panas
Citation preview
MAKALAH PERPINDAHAN PANAS
PERPINDAHAN PANAS
SECARA RADIASI
Disusun Oleh :
1. Sigit Wursito Hutomo (21030112060047)2. Ni’matul Izzah (21030112060033)3. Fahmi Nurfaizin (21030112060059)4. Ekanisa Tri Lestari (21030112060038)5. Afita Devi P (21030112060068)6. Nendy Ayu Putri (21030112060010)7. Senja Puteri D (21030112060021)8. Elsa Paramita (21030112060030)9. Isti Fauziah (21030112060014)10. Tri Utami Handayani (21030112060024)11. Riki Januari (21030111060055)12. Faza Aulia Rahman (21030111060016)
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
PROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2014
PERPINDAHAN PANAS SECARA RADIASI
Perpindahan panas radiasi adalah energi panas yang ditransfer oleh
gelombang atau partikel elektromagnetik.
1. PerpindahanPanas
Perpindahan panas radiasi melibatkan transfer panas oleh radiasi
elektromagnetik yang timbul karena suhu benda. Sebagian besar energi jenis ini
berada di kawasan spektrum elektromagnetik inframerah, meskipun beberapa
diantaranya adalah di permukaan yang terlihat. Istilah radiasi termal sering
digunakan untuk membedakan bentuk radiasi elektromagnetik dari bentuk-
bentuk lain, seperti sebagai gelombang radio, sinar - x, atau sinar gamma.
Pemindahan panas dari perapian di sebuah ruangan digaris pandang adalah
contoh dari perpindahan panas radiasi .
Perpindahan panas radiasi tidak membutuhkan media, seperti udara atau
logam, untuk mengambil tempat. Setiap material yang memiliki suhu di atas nol
mutlak memberikan beberapa energi radiasi. Ketika awan menyelimuti matahari,
baik panas dan cahaya berkurang. Ini adalah salah satu contoh yang paling sering
digunakan dari perpindahan panas secara radiasi.
2. Radiasi Benda Hitam
Benda yang memancarkan jumlah panas maksimal untuk suhu mutlak
disebut benda hitam. Tingkat perpindahan panas radiasi dari benda hitam ke
sekitarnya dapat dinyatakan oleh persamaan berikut:
Dimana :
Q =Kecepatan Perpindahan Panas (Btu/Hr)
σ = Konstanta Stefan-Boltzman (0.174 Btu/hr-ft2-oR4)
A= Luas Permukaan( ft2)
T= Suhu (oR)
Dua Benda hitam yang memancarkan terhadap satu sama lain memiliki
fluks panas bersih antara mereka. Laju aliran bersih panas antara mereka
diberikan oleh sebuah adaptasi dari Persamaan 2-12 .
Dimana :
A = Luas permukaan pada benda satu (ft2)
T1= Suhu pada benda satu (°R)
T2= Suhu pada benda dua (°R)
Semua benda di atas suhu nol mutlak memancarkan beberapa panas.
Matahari dan bumi keduanya memancarkan panas terhadap satu sama lain. Hal
ini tampaknya melanggar Hukum Kedua Termodinamika, yang menyatakan
panas yang tidak bisa mengalir dari benda yang dingin ke benda panas. Paradoks
ini diselesaikan oleh fakta bahwa masing-masing benda harus dalam berhadapan
langsung dengan yang lain untuk menerima radiasi dari itu. Oleh karena itu,
setiap kali benda dingin yang memancarkan panas ke benda panas, panas benda
juga harus memancar panas ke benda dingin. Karena benda panas memancarkan
panas lebih banyak ( karena suhu yang lebih tinggi ) dibandingkan benda dingin,
aliran bersih panas dari panas ke dingin, dan masih memenuhi Hukum kedua
Thermodinamika.
3. Emisivitas
Benda nyata tidak memancarkan panas sebanyak benda hitam yang
sempurna. Benda tersebut memancarkan panas kurang dari benda hitam dan
disebut benda abu-abu. Untuk memperhitungkan fakta bahwa benda-benda nyata
adalah benda abu-abu, Persamaan 2-12 dimodifikasi menjadi bentuk berikut.
Emisivitas hanyalah sebuah faktor yang kita kalikan perpindahan panas
benda hitam untuk memperhitungkan bahwa benda hitam adalah kasus yang
ideal. Emisivitas adalah nomor tak berdimensi dan memiliki nilai maksimum 1,0.
4. Faktor Radiasi Konfigurasi
Radiasi laju perpindahan panas antara dua benda abu-abu dapat dihitung
dengan persamaan tercantum di bawah.
fa = adalah factor bentuk, yang tergantung pada pengaturan tata ruang dari dua
benda (berdimensi)
fe = adalah faktor emisivitas, yang tergantung pada emissivitias dari kedua objek
(berdimensi)
Dua istilah terpisah fa dan fe dapat dikombinasikan dan diberi simbol f.
Aliran panas antara dua benda abu-abu sekarang dapat ditentukan dengan
persamaan berikut:
Simbol (f) merupakan factor berdimensi kadang-kadang disebut factor
konfigurasi radiasi, yang memperhitungkan emisivitas kedua benda dan geometri
relatif benda tersebut. Radiasi Faktor konfigurasi biasanya ditemukan dalam
sebuah buku teks untuk situasi tertentu. Setelah factor konfigurasi diperoleh,
secara keseluruhan fluks panas bersih dapat ditentukan. Radiant fluks panas
hanya boleh dimasukkan dalam masalah ketika lebih besar dari 20% dari
masalah.
Contoh Soal
Hitung panas radiasi antara lantai (15 ft x 15 ft) dari tungku dan atap, jika keduanya
berada terpisah 10 kaki. Lantai dan atap mempunyai suhu masing-masing 2000° F
dan 600° F, Asumsikan bahwa lantai dan atap memiliki permukaan hitam.
Penyelesaian
Tabel dari buku referensi, atau disediakan oleh instruktur, memberikan:
Recommended