Pembahasan :
Hair dryer merupakan salah satu contoh alat yang menerapkan prinsip perpindahan kalor secara konveksi. Hal ini karena pada hair dryer perpindahan kalor disertai perpindahan partikel-partikel zatnya.
Jadi, jawaban yang tepat adalah C
Bagaimanakah proses perpindahan kalor secara konduksi dapat terjadi disekitar kita? Perhatikan video berikut ini!
“Konduksi merupakan perpindahan panas melalui bahan tanpa disertai perpindahan partikel-partikel bahan tersebut”
Fenomena sederhana dari konduksi misalnya adalah ketika kita bermain-main dengan batang besi dengan memegang salah satu ujung besi, kemudian ujung yang lainya kita masukan ke dalam api. Maka tangan kita akan terasa panas meski sebenarnya ujung lainnya lah yang kita masukan ke dalam api.
Mekanisme perpindahan kalor secara konduksi adalah sebagai berikut:
Benda yang jenisnya berbeda memiliki kemampuan menghantarkan panas secara konduksi [konduktivitas] yang berbeda pula. Berdasarkan daya hantar kalor, benda dibedakan menjadi dua, yaitu:
- Konduktor
Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh : besi, baja, tembaga, aluminium, dll - Isolator
Isolator adalah zat yang memiliki daya hantar kalor kurang baik. Contoh : kayu, plastik, kertas, kaca, air, dll
Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain : setrika listrik, solder. Mengapa alat-alat rumah tangga seperti setrika, solder, panci, wajan terdapat pegangan dari bahan isolator? Hal ini bertujuan untuk menghambat konduksi panas supaya tidak sampai ke tangan kita.
Pernahkah anda membuat api unggun pada saat kemah? Bagaimana caranya kalor dapat berpindah dari api unggun ke tubuh kita? Nah pada kesempatan ini akan diulas mengenai cara perpindahan kalor. Bagaimanakah cara kalor itu berpindah? Ada berapa jenis perpindahan kalor?
Sama halnya seperti energi, kalor juga dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Kalor dapat berpindah dengan tiga cara, yaitu konduksi atau hantaran, konveksi atau aliran, dan radiasi atau pancaran.
Perpindahan kalor secara konduksi atau hantaran
Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Berdasarkan daya hantar kalor, benda dibedakan menjadi tiga, yaitu:
1] Konduktor
Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh bahan yang bersifat konduktor adalah besi, baja, tembaga, aluminium, dan lain-lain. Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain: setrika listrik, solder, dan lain-lain
2] Isolator
Isolator adalah zat yang memiliki daya hantar kalor kurang baik. Contoh : kayu, plastik, kertas, kaca, air, dan lain-lain. Oleh karena itu, alat-alat rumah tangga seperti setrika, solder, panci, wajan terdapat pegangan dari bahan isolator. Hal ini bertujuan untuk menghambat konduksi panas supaya tidak sampai ke tangan kita.
2] Semikonduktor
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah penghantar listrik. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.
Semikonduktor
sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat
diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain [biasa disebut pendonor elektron]
Perpindahan kalor secara konveksi atau
aliran
Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis zat. Kamu dapat memahami peristiwa konveksi, antara lain:
- Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misal sistem pemanasan air, sistem aliran air panas.
- Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misal terjadinya angin darat dan angin laut, sistem ventilasi udara, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan dipasang AC atau kipas angin, dan cerobong asap pabrik.
Contoh
peristiwa konveksi adalah pada saat memanaskan air dengan cerek atau ketel, di
dalam cerek atau ketel akan terjadi aliran
air secara terus menerus selama pemanasan, hal ini disebabkan karena perbedaan
massa jenis zat. Air yang menyentuh bagian bawah gelas kimia tersebut dipanasi
dengan cara konduksi. Akibat air menerima kalor, maka air akan memuai dan
menjadi kurang rapat. Air yang lebih rapat pada bagian atas itu turun mendorong
air panas menuju ke atas. Gerakan ini menimbulkan arus konveksi. Pada bagian
zat cair yang dipanaskan akan memiliki massa
jenis menurun sehingga mengalir naik ke atas. Pada bagian tepi zat cair
yang dipanaskan konveksi yang terjadi seperti ditunjukkan pada gambar di bawah
ini.
Pada
bagian tengah zat cair yang dipanaskan, konveksi yang terjadi seperti
ditunjukkan pada gambar berikut
Contoh lain dari peristiwa
konveksi adalah terjadinya angin laut dan angin darat. Angin laut dan angin darat merupakan contoh peristiwa
alam yang melibatkan arus konveksi pada zat gas. Tahukah kamu bagaimana
terjadinya angin laut dan angin darat?
Pada
siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan. Hal ini mengakibatkan
udara panas di daratan akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin
dari permukaan laut, sehingga terjadi gerakan udara dari laut menuju ke darat
yang biasa disebut angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari, biasa
digunakan oleh nelayan tradisional untuk pulang ke daratan. Bagaimanakah angin
darat terjadi?
Pada
malam hari daratan lebih cepat dingin daripada lautan. Hal ini mengakibatkan
udara panas di permukaan air laut akan naik dan tempat tersebut diisi oleh
udara dingin dari daratan, sehingga terjadi gerakan udara dari darat menuju ke
laut yang biasa disebut angin darat. Angin darat terjadi pada malam hari, biasa
digunakan oleh nelayan tradisional untuk melaut mencari ikan.
Contoh yang lain di dalam kehidupan sehari-hari yang melibatkan proses konveksi adalah cerobong asap pabrik. Tahukah kamu mengapa cerobong asap pabrik di buat tinggi? Coba anda cari jawabannya dengan menggunakan konsep konveksi.
Perpindahan kalor secara Radiasi atau
pancaran
Mungkin anda sebagai siswa tidak asing dengan istilah api unggun. Api unggun yang sering dinyalakan ketika melakukan kegiatan kemah atau pramuka pada malam hari. Apa yang dapat kamu
rasakan saat kamu berada di sekitar nyala api unggun? Kamu akan merasakan
hangatnya api unggun dari jarak berjauhan. Bagaimanakah panas api unggun dapat
sampai ke badanmu? Kalor yang kamu terima dari nyala api unggun disebabkan oleh
energi pancaran. Kalor ini berpindah tanpa melalui zat perantara. Jadi pengertian Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.
Contoh lain yang merupakan peritiwa radiasi adalah peristiwa panasnya sinar matahari hingga sampai ke bumi. Peristiwa ini dimanfaatkan untuk mengeringkan sesuatu misalnya menjemur pakaian. Jika tidak ada peristiwa radiasi anda tidak akan bisa mengeringkan pakaian. Bagaimana cara mengetahui adanya radiasi atau pancaran kalor?
Alat
yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran kalor
disebut termoskop. Termoskop terdiri dari dua buah bola kaca yang dihubungkan
dengan pipa U berisi air alkohol yang diberi pewarna. Perhatikan gambar!
Salah satu bola lampu dicat hitam, sedangkan yang lain dicat putih. Apabila pancaran kalor mengenai bola A, hal ini mengakibatkan tekanan gas pada bola A menjadi besar. Hal ini mengakibatkan turunnya permukaan zat cair yang ada di bawahnya. Bagaimanakah sifat radiasi dari berbagai permukaan?
Alat yang digunakan untuk menyelidiki sifat radiasi berbagai permukaan disebut termoskop diferensial. Kedua bola lampu dicat dengan warna yang sama, tetapi di antara bola tersebut diletakkan bejana kubus yang salah satu sisinya permukaannya hitam kusam dan sisi lainnya mengkilap. Jika bejana kubus diisi dengan air panas, akan terlihat permukaan alkohol di bawah bola B turun. Perbedaan ini disebabkan karena kalor yang diserap bola B lebih besar daripada bola A. Dari hasil pengamatan yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa:
- Permukaan benda hitam, kusam, dan kasar merupakan pemancar dan penyerap kalor yang baik.
- Permukaan benda putih, mengkilap dan halus merupakan pemancar dan penyerap kalor yang buruk
Oleh
karena itu jika anda ingin melancong ke pantai pada siang hari jangan
menggunakan pakaian hitam gunakan pakaian yang mengkilap atau putih. Kenapa? Ini
akan berlaku konsep perpindahan kalor secara radiasi.