Perpindahan Energi Panas

Panas atau kalor akan berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Perpindahan energi panas dapat terjadi dengan tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

a. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat tersebut.

Pada peristiwa konduksi, panas berpindah melalui benda tanpa memindahkan bagian-bagian benda itu. Perpindahan panas secara konduksi terjadi pada zat padat, terutama logam.

Margarin akan meleleh karena panas air berpindah melalui sendok logam
Margarin akan meleleh karena
panas air berpindah melalui sendok logam
Latihan :

Tujuan: menyelidiki peristiwa konduksi.

Alat dan Bahan:
  • kawat logam panjang + 25 cm
  • mentega padat
  • lilin
  • korek api
  • sarung tangan/campel
Langkah Kerja:
  1. Tempelkan mentega pada kawat di beberapa tempat. Jarak antara tempelan mentega + 5 cm. Perhatikan gambar.
  2. Panaskan salah satu ujung kawat pada lilin yang menyala. Ujung yang lain kamu pegang (gunakan sarung tangan/campel).
  3. Amati apakah mentega mencair bersamaan? Manakah mentega yang mencair lebih dulu?
  4. Diskusikan dengan teman kalian!
Mengamati peristiwa konduksi pada kawat yang dipanaskan dan diberi mentega
Mengamati peristiwa konduksi pada kawat yang dipanaskan dan diberi mentega
b. Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel zat itu. Benda cair dan gas merupakan zat perantara perpindahan panas secara konveksi. Bagian-bagian atau partikelpartikel zat perantara ikut berpindah.

Peristiwa alam akibat perpindahan panas secara konveksi antara lain:
  • asap yang membubung tinggi dari cerobong asap,
  • sistem ventilasi rumah,
  • terjadinya angin darat dan angin laut. 
Asap pabrik membubung tinggi merupakan contoh perpindahan panas secara konveksi
Asap pabrik membubung tinggi
merupakan contoh perpindahan panas secara
konveksi
 Latihan:

Tujuan: memahami peristiwa konveksi pada air.

Alat dan Bahan:
  • gelas kimia 250 ml
  • kaki tiga dan kasanya
  • lampu spiritus dan korek api
  • air
  • serbuk gergaji
Langkah Kerja:
  1. Isilah gelas kimia dengan air, lalu masukkan serbuk gergaji.
  2. Letakkan gelas kimia di atas kasa kaki tiga dan panaskan dengan lampu spiritus (seperti pada gambar).
  3. Tunggu beberapa saat, lalu amati apa yang terjadi.
  4. Diskusikan hasil pengamatan dengan teman kalian.
Pada peristiwa konveksi, bagian zat yang panas akan memuai sehingga menjadi kurang padat. Bagian yang kurang padat akan bergerak ke atas dan digantikan dengan bagian yang dingin (bagian yang padat). Proses tersebut berlangsung terus.

Terjadinya Angin Darat dan Angin Laut

1) Angin Darat
Angin darat terjadi pada malam hari. Pada malam hari, daratan lebih cepat menjadi dingin daripada laut. Akibatnya udara di atas laut lebih panas daripada udara di atas daratan. Maka udara di atas laut bergerak ke atas dan tempatnya digantikan oleh udara dingin dari daratan.

Angin darat
Angin darat

Proses ini berlangsung terus-menerus, sehingga terjadi gerakan udara (angin) dari daratan ke lautan. Angin darat dimanfaatkan para nelayan untuk berlayar mencari ikan pada malam hari.

2) Angin Laut
Angin laut terjadi pada siang hari. Pada siang hari, daratan lebih cepat panas daripada laut. Akibatnya udara di darat lebih panas daripada udara di atas laut. Maka udara di daratan bergerak naik dan tempatnya digantikan oleh udara dingin dari lautan.

Proses ini berlangsung terus-menerus sehingga terjadi gerakan di udara (angin) dari lautan ke daratan. Angin laut dimanfaatkan para nelayan untuk pulang berlayar/kembali ke daratan.

Angin laut
Angin laut
 Bagaimana terjadinya konveksi udara pada sistem ventilasi rumah dan cerobong asap? Coba diskusikan dengan temanmu!

c. Radiasi
Bagaimana panas matahari sampai bisa ke bumi sehingga dapat mengeringkan pakaian yang dijemur, padahal antara atmosfer bumi dengan matahari merupakan ruang hampa?

Radiasi panas matahari mampu mengeringkan pakaian
Radiasi panas matahari
mampu mengeringkan pakaian
Ruang hampa tidak dapat menghantarkan panas secara konduksi maupun konveksi, karena di dalam ruang hampa tidak ada medium (perantara) penghantar.
Jadi, panas matahari sampai ke bumi tanpa medium/zat perantara. Perpindahan panas matahari sampai ke bumi terjadi secara radiasi (pancaran).
Radiasi adalah perpindahan panas yang terjadi tanpa medium (perantara).