7/24/2019 konduksi, radiasi, dan konveksi

1/6

Perpindahan Panas Radiasi

Perpindahan panas secara radiasi terjadi tanpa adanya media yang menghubungkan antara

pengirim radiasi (benda panas) ke penerima radiasi (benda tidak panas). Sebenarnya, semua

benda yang suhunya di atas 0 K akan melepaskan panasnya secara radiasi ke benda disekelilingnya, tinggal tergantung, benda mana yang paling panas, itulah yang akan menjadi

pemberi radiasi panas, sementara yang lebih dingin akan menjadi penerima.

Karena semua benda diatas suhu o K meradiasikan panas, maka basis untuk melakukan

penghitungan perpindahan panas secara radiasi adalah menggunakan suhu mutlak ( Kelvin).

Besarnya panas yang diradiasikan oleh suatu benda dirumuskan melalui hukum Stean!

Bolt"mann.

dimana # adalah luas permukaan radiasi, $s adalah suhu mutlak permukaan benda yang

mengemisikan panas secara radiasi. Konstanta Stean!Bolt"mann dinyatakan dengan huruyunani sigma dan besarnya adalah%

Sementara

adalah emisivitas permukaan (emissivity) yang nilai nya bervariasi antara 0 hingga &.

Benda dengan emisivitas & disebut dengan black body. Sementara emisivitas dari beberapamaterial pada suhu '00 K dapat dilihat pada tabel berikut.

https://nurulimantmunib.wordpress.com/2011/09/12/perpindahan-panas-radiasi/https://nurulimantmunib.wordpress.com/2011/09/12/perpindahan-panas-radiasi/

7/24/2019 konduksi, radiasi, dan konveksi

2/6

$abel misivitas Beberapa aterial

Selisih antara laju perpindahan panas radiasi antara dua benda adalah menjadi ukuran untuk

menentukan laju perpindahan panas radiasi dari kedua benda tersebut. *amun, harus kita

ketahui, bah+a dari seluruh energi panas yang diradiasikan oleh suatu benda, tidak seluruhnyaakan diterima oleh benda peneria radiasi. ni tergantung pada nilai absorsivitas dari benda

penerima tersebut. Benda blackbody, tidak hanya dapat mengirimkan seluruhnya energi panas

yang diradiasikan, namun juga dapat menerima seluruh energi yang dipancarkan kepadanya.

Pada kasus khusus, dimana sebuah benda (surace, s) dengan luas permukaan yang relati kecildibandingkan permukaan benda yang mengelilinginya (surrounding, surr), laju perpindahan

panas radiasi dapat dirumuskan dengan%

-ontoh soal

7/24/2019 konduksi, radiasi, dan konveksi

3/6

Seorang anak yang tidak berpakaian sedang berada dalam sebuah kamar. uas permukaan tubuh

anak tersebut / m, suhu kulitnya / '0 o- dan emisivitasnya / 0,1. 2ika suhu kamar / 0 o-,

berapakah laju kalor yang hilang setiap detik dari tubuh anak 32a+aban %

Suhu anak ($&) / '0 o- 4 5',&6 / '0',&6 K

Suhu kamar ($) / 0 o- 4 5',&6 / 7',&6 Kmisivitas (e) / 0,1

uas tubuh (#) / m

Konstanta Stean!Bolt"mann / 6,85 9 &0!1 :;m.Kitunglah jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda itu setiap detiknya

jika diketahui koeisien konveksi benda / h / 5,& 2 ; s.m.K.2a+ab%

$benda / ''? $ruang / 7

# / &,6 m? h / 5,& 2 ; s.m.K

@$ / ''! 7/ / h.#.@$ /(5,&) (&,6) (

7/24/2019 konduksi, radiasi, dan konveksi

5/6

dengan luas permukaan tegak lurus arah perpindahan panas dan berbanding terbalik dengan

ketebalan lapisan. ni dinyatakan dengan%

dimana k adalah koeisien perpindahan panas konduksi atau konduktivitas panas (thermal

conductivity) dari material tersebut.

Persamaan ini dikenal dengan hukum =ourier untuk laju perpindahan panas konduksi.

Antuk tebal lapisan mendekati 0, persamaan diatas dapat ditulis kembali menjadi%

Panas dikonduksikan dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya rendah. Sebagai

akibatnya gradien suhu (dT/dx)kearah 9 positi menjadi negati. engan adanya tanda negati

pada persamaan diatas akan menyebabkan nilai laju perpindahan panas dari suhu tinggi ke suhurendah ini akan menjadi positi.

Sebagai contoh, bila suhu bervariasi secara linear pada suatu benda dengan ketebalan L, dimanasuhu T1CT2, maka akan terjadi perpindahan panas dari permukaan dengan suhu T1ke arah

permukaan dengan suhu T2.

Dradien suhu menjadi %

aju perpindahan panas dalam arah 9 positimenjadi%

7/24/2019 konduksi, radiasi, dan konveksi

6/6

-ontoh soal

Sebuah keping besi dengan tebal cm dan luas penampang 6000 cm. Sisi yang satu bersuhu

&60dan yang lain bersuhu &