Perpindahan Kalor (Konveksi)

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Energi kalor dapat berpindah dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Hal ini sesuai dengan percobaan Black, jika dua benda yang panasnya berbeda saling bertemu, maka benda yang panasnya lebih tinggi akan memberikan sebagian panasnya kepada benda yang lebih dingin sehingga kedua benda itu mencapai suhu yang sama.

Dari percobaan Black menunjukan bahwa kalor dapat berpindah/merambat. Perpindahan kalor dapat melalui tiga cara, yaitu: konduksi, konveksi dan radiasi (pancaran).

Radiasi

Gambar Radiasi Sinar Matahari

Sumber energi terbesar di bumi ini berasal dari matahari. Energi matahari dapat sampai ke bumi dalam bentuk pancaran cahaya. Pancaran cahaya semacam ini dinamakan radiasi. Jadi, yang dimaksud dengan radiasi adalah pancaran energi dari permukaan semua benda dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat tanpa memerlukan zat perantara (medium), seperti gelombang radio dan cahaya.

Radiasi dapat melalui ruang hampa, maka dari itu pancaran-pancaran energi matahari dapat sampai ke bumi. Hukum Stefan-Boltzman berbunyi energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu sebanding dengan luas permukaan benda dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlaknya. Secara matematis dapat dituliskan dengan persamaan:

Harga e bergantung dari warna permukaan benda. Untuk permukaan berwarna hitam sempurna e = 1, dan permukaan berwarna putih sempurna e = 0. Sehingga, nilai e sebesar: 0 ≤ e ≤ 1. Apabila suatu benda memiliki emisivitas e dan bersuhu T₁, seluruhnya dilingkupi oleh dinding yang bersuhu T₂, maka benda tersebut akan menyerap atau melepas energi tersebut sampai suhunya setimbang.