Rabu, 04 Januari 2012

Mekanisme Perpindahan Kalor


Perpindahan Kalor (Heat Transfer)
Perpindahan panas ada tiga jenis:
  1. Konduksi
Perpindahan panas dari partikel yang berenergi lebih besar menuju ke partikel dengan energi yang lebih kecil, sehubungan dengan hubungan antar partikel (perpindahan panas tanpa diikuti perpindahan zat perantaranya)


Contoh: perpindahan panas pada batang besi
Temperatur tinggi à energi molekul tinggi à
Terjadi transfer panas
q = k A DT / Dx
dimana:
q = laju perpindahan kalor
DT / Dx = gradien suhu ke arah perpindahan kalor
k =  konduktivitas atau kehantaran termal benda
A = luas permukaan


  1. Konveksi
Perpindahan panas yang diikuti oleh zat perantaranya.
Konveksi terbagi dua yaitu : konveksi bebas (free convection) dan konveksi paksa (forced convection). Bila gerakan mencampur berlangsung sebagai akibat dari perbedaan kerapatan yang disebabkan oleh gradien temperatur maka disebut konveksi bebas. Dan bila gerakan mencampur disebabkan oleh suatu alat dari luar, seperti pompa atau kipas maka prosesnya disebut dengan konveksi paksa. Keefektifan perpindahan kalor konveksi tergantung sebagian besarnya pada gerakan mencampur fluida.

Contoh: Konveksi bebas pada alat penukar panas (heat exchanger) dan aliran air pada radiator panas, konveksi pada saat merebus air, meniup teh yang panas dan pemanasan air yang disertai pengadukan merupakan konveksi paksa,.
q = h A DT
dimana:
q =  laju perpindahan kalor
h = koefisien perpindahan kalor konveksi
A = Luas Permukaan
DT = Beda temperature

  1. Radiasi
Radiasi panas adalah pancaran gelombang elektromagnetik dari permukaan atau gas yang beradiasi yang mempunyai temperatur tinggi Radiasi panas tidak membutuhkan media penghantar seperti halnya pada konduksi atau konveksi panas. Media yang berada antara sumber radiasi panas dengan penerima panas menurunkan intensitas radiasi panas karena adanya penyerapan radiasi panas oleh media itu. Perpindahan panas radiasi terjadi dari sumber panas pada temperatur tinggi ke penerima panas dengan temperatur yang lebih rendah yang dibatasi oleh ruang yang transparan


Contoh: radiasi panas dari api unggun, pemanasan bumi oleh sinar matahari
q = e A s (Ts4 - Tsur4)
q = laju perpindahan kalor
e = emisivitas termal
A = luas permukaan
s = Konstanta Steven-Boltzman
(Ts4 - Tsur4) = Beda temperatur




Tidak ada komentar:

Posting Komentar