PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

Tenaga Angin

 

Tenaga angin merupakan pengumpulan energi yang berguna dari angin. Pada 2005, kapasitas generator tenaga-angin adalah 58.982 MW, hasil tersebut kurang dari 1% penggunaan listrik dunia. Meskipun masih berupa sumber energi listrik minor di kebanyakan negara, penghasilan tenaga angin lebih dari empat kali lipat antara 1999 dan 2005.

Kebanyakan tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik dengan mengubah rotasi dari pisau turbin menjadi arus listrik dengan menggunakan generator listrik. Pada kincir angin energi angin digunakan untuk memutar peralatan mekanik untuk melakukan kerja fisik, seperti menggiling "grain" atau memompa air.

Tenaga angin digunakan dalam ladang angin skala besar untuk penghasilan listrik nasional dan juga dalam turbin individu kecil untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.

Tenaga angin banyak jumlahnya, tidak habis-habis, tersebar luas, bersih, dan merendahkan efek rumah kaca.

Penggunaan

Skala besar

Kapasitas tenaga angin yang terpasang (akhir tahun)[1]
		Kapasitas (MW)
Urutan	Negara	2005	2004
01	Jerman	18.428	16.629
02	Spanyol	10.027	8.263
03	AS	9.149	6.725
04	India	4.430	3.000
05	Denmark	3.128	3.124
06	Italia	1.717	1.265
07	Britania Raya	1.353	888
08	China	1.260	764
09	Belanda	1.219	1,078
10	Jepang	1.040	896
11	Portugal	1.022	522
12	Austria	819	606
13	Perancis	757	386
14	Kanada	683	444
15	Yunani	573	473
16	Australia	572	379
17	Swedia	510	452
18	Irlandia	496	339
19	Norwegia	270	270
20	Selandia Baru	168	168
21	Belgia	167	95
22	Mesir	145	145
23	Korea Selatan	119	23
24	Taiwan	103	13
25	Finlandia	82	82
26	Polandia	73	63
27	Ukraina	73	69
28	Kosta Rika	70	70
29	Maroko	64	54
30	Luxemburg	35	35
31	Iran	32	25
32	Estonia	30	3
33	Filipina	29	29
34	Brasil	29	24
35	Republik Ceko	28	17
	Total dunia	58.982	47.671

Ada ribuan turbin angin yang beroperasi, dengan kapasitas total 58.982 MW yang 69% berada di Eropa (2005). Dia merupakan cara alternatif penghasilan listrik yang paling tumbuh cepat dan menyediakan tambahan yang berharga bagi stasiun tenaga berskala besar yang berbeban besar. Penghasilan kapasitas listrik diproduksi-angin berlipat empat antara 1999 dan 2005. 90% dari instalasi tenaga angin berada di AS dan Eropa. Pada 2010, Asosiasi Tenaga Angin Dunia mengharapkan 120.000 MW akan terpasang di dunia.

Jerman, Spanyol, Amerika Serikat, India dan Denmark telah membuat invesatasi terbesar dalam penghasilan listrik dari angin. Denmark terkenal dalam pemroduksian dan penggunaan turbin angin, dengan sebuah komitmen yang dibuat pada 1970-an untuk menghasilkan setengah dari tenaga negara tersebut dengan angin. Denmark menghasil lebih dari 20% listriknya dengan turbin angin, persentase terbesar dan ke-lima terbesar dari penghasilan tenaga angin. Denmark dan Jerman merupakan eksportir terbesar dari turbin besar.

Penggunaan tenaga angin hanya 1% dari total produksi listrik dunia (2005). Jerman merupakan produsen terbesar tenaga angin dengan 32% dari total kapasitas dunia pada 2005; targetnya pada 2010, energi terbarui akan memenuhi 12,5% kebutuhan listrik Jerman. Jerman memiliki 16.000 turbin angin, kebanyakan terletak di utara negara tersebut - termasuk tiga terbesar dunia, dibuat oleh perusahaan Enercon (4,5 MW), Multibrid (5 MW) dan Repower (5 MW). Provinsi Schleswig-Holstein Jerman menghasilkan 25% listriknya dari turbin angin.

Saat ini, London Array adalah ladang angin lepas pantai terbesar di dunia dengan kapasitas mencapai 1000 MW, diresmikan oleh perdana menteri Inggris David Cameron pada tanggal 4 Juli 2013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sumber:

Wikipedia.com

BBM BERBAHAN MAGNET

 

Dilematis dan Debat Mengenai Penghemat BBM Magnet

 

Ada sebagian orang percaya dan sebagian orang tidak percaya kalau magnet dapat melakukan penghematan BBM dari 5 % sampai dengan 30 %. Ada yang berpendapat bahwa struktur molekul carbon pada bahan bakar tidak bisa dipengaruhi oleh magnet karena tidak memiliki polar. He..he kalau menurut saya sih di fisika waktu saya SMA dan Kuliah, medan magnet mempengaruhi semua yang ada di bumi. Magnet terbesar di bumi adalah bumi itu sendiri yang daya tariknya dapat disebut sebagai Grafitasi. Bahkan dengan adanya Grafitasi atau daya tarik bumi yang disebabkan oleh sifat kemagnetan dari bumi itu sendiri jika kita menjatuhkan sesuatu dari atas maka ada percepatan yang dapat anda hitung menggunakan rumus ini:

“ g = 978,0495 (1+0.0052892 sin² (p) – 0.0000073 sin² (2p)) sentimeter per detik². (cm/s²) ”

Ada juga yang berpendapat jika molekul carbon dapat teresonansi dengan baik jika melewati injeksi medan magnet yang kuat. Atau kata mudahnya adalah dengan meberikan sebuah getaran lewat induksi magnet langsung kepada molekul carbonnya sehingga senyawa BBM tersebut menjadi lebih reaktif. Nah, berikut ini adalah gambar bagaimana magnet dapat melakukan proses resonansi.

Cara Kerja Penghemat BBM Berbahan Magnet

Penghemat BBM Magnet merupakan suatu produk penghematan terhadap hidro karbon dengan teknologi Fuel Saver (Magnetism). Melalui prinsip kerja merekayasa reaksi fisika terhadap perlakuan molekul kimia bahan bakar menjadi lebih reaktif, dengan menambah kecepatan putar elektron kimia bahan bakar melalui resonansi magnet permanen. Namun pada dasarnya belum pernah dilakukan usaha/ujicoba untuk membuat variasi medan magnet untuk memperoleh kemungkinan meningkatkan kinerja mesin yang lebih optimum.

“Fakta bahwa karbon dan oksigen memiliki kutub magnet berseberangan dengan menggunakan Fuel Saver (Magnetism), maka karbon dan oksigen akan lebih mudah melebur menjadi satu menghasilkan pembakaran yang lebih baik dan lebih efisien. Hasil dari penggabungan bahan bakar dan udara, mesin akan bekerja lebih efisien, menghasilkan tenaga yang lebih besar, mengurangi konsumsi bahan bakar dan mengurangi pembuangan hidro karbon, karbon monoksida serta nitrogen oksida.”

“Unsur kimia bensin yaitu iso oktan (C8H18) dan n-pentana (C5H12). “Medan magnet mempengaruhi kandungan karbon (C) dan hidrogen (H) dalam bensin. Hingga bisa memaksimalkan proses pembakaran dan mengurangi kadar CO2,” jelas DR. Ir. H. Djoko Sungkono Kawano M. Eng. Sc.”

Dari beberapa sumber di atas dan anda juga dapat menjumpai beberapa kesaksian benarnya magnet dapat menghemat BBM di forum forum termasuk jaring social. Jika saya buktikan sendiri pada waktu saya menggunakan magnet penghemat BBM maka RPM mobil saya yang sebelumnya 850 RPM menjadi 1.100 RPM, dengan konsumsi bahan bakar yang sama daya yang dihasilkan lebih besar. Jika kita hitung secara kasar terjadi efiensi sebesar 30% dari sebelumnya.

Keefektifan Penghemat BBM Berbahan Magnet

Seperti yang kita tahu pemasangan aplikasi penghemat BBM berbahan magnet ini adalah diletakkan di selang bensin dengan posisi sedekat mungkin dengan Karburator/Injeksi, kecepatan aliran bensin berpengaruh sampai 80% terhadap keefektifan alat ini. Semakin lambat maka akan semakin maksimal, jika semakin cepat maka keefektifan akan berkurang. Saran saya jika menggunakan alat ini untuk memaksimalkan kinerja dari penghemat BBM jenis magnet gunakan kecepatan yang standart/ Kurangi akselerasi mesin yang tidak diperlukan.

Kelebihan Penghemat BBM Magnet

Harga masih terjangkau, tidak memerlukan perawatan, pengiritan bensin/solar dapat terjadi sampai 30%, mudah dalam pemasangan, tidak memerlukan alat tambahan, tidak memberikan efek negatif pada mesin dan komponen kelistrikan kendaraan anda, jangka pemakaian sangat lama.

Kekurangan Penghemat BBM Magnet

Bisa saya katakan hampir tidak ada, hanya saja jangan diletakkan di bagian yang mendekati panas lebih dari 350 Celcius. Salah satu sifat dari permanen magnet adalah kekuatannya akan berkurang jika diletakkan di panas dengan suhu melebihi 350 Celcius. Jika anda letakkan di dalam Kap Mesin saya sarankan untuk meletakkannya menjauhi blok mesin dan manifold knalpot.

 

Sumber:

wikipedia.com

BALON UDARA

 

Apa itu Zeppelin? Fakta, Sejarah & Informasi Lainnya

Balon terbang atau udara merupakan sejenis pesawat terbang, sebuah balon yang dipompa dengan udara. Balon terbang dapat mengambang di udara karena daya apungnya.

Awalnya, udara yang dipompakan itu adalah hidrogen. Karena risiko ledakan, sekarang gas mulia helium digunakan sebagai media penggerak.

Penggunaan balon terbang terorganisir diketahui dari saat pengepungan Paris pada tahun 1870 untuk mengirim kurir dari kepungan tersebut. Saat itu dikirimkan 60 balon. Salah satu balon tersebut, Ville de Orléans, melenceng dari jalur dan tiba di sekitaran Lifjell,Telemark.

Zeppelin adalah pesawat apung yang memiliki balon besar berisi gas.Wahana udara ini mendapatkan nama dari pelopornya yang bernama Ferdinand von Zeppelin (8 Juli 1838 – 8 Maret 1917).Von Zeppelin mendirikan perusahaan pesawat pertama, Luftschiffbau (Airship) Zeppelin, pada tahun 1908 setelah beberapa prototipe berhasil diterbangkan, dimulai dengan LZ1 pada tahun 1900.Zeppelin berbeda dari balon udara karena balon zeppelin memiliki rangka keras, tidak seperti balon udara yang tanpa rangka.Struktur zeppelin tidak hanya kaku karena memiliki rangka, tetapi juga memiliki kompartemen individu yang bisa diisi gas.Struktur kaku memungkinkan zeppelin dibuat begitu besar sehingga mampu mengangkat beban lebih berat.Dari tahun 1900 hingga 1914, perusahaan Zeppelin membangun sebanyak 21 wahana udara meskipun beberapa diantaranya hilang atau mengalami kecelakaan.

Konsep pesawat balon udara tampak menunjukkan potensi besar. Maskapai penerbangan komersial pertama di dunia, Deutsche Luftschiffahrts-AG (DELAG) pada awalnya menggunakan zeppelin untuk perjalanan udara komersial.Dengan meletusnya Perang Dunia I pada tahun 1914, tentara Jerman segera memanfaatkan zeppelin untuk tujuan militer.Daya angkut dan jangkauan zeppelin membuatnya ideal digunakan untuk menjatuhkan bom dan sebagai pesawat mata-mata. Namun, penggunaan zeppelin untuk mejatuhkan bom segera dihentikan karena balon udara menjadi target empuk bagi pesawat militer sehingga membuatnya mudah ditembak jatuh.Zeppelin lantas banyak bertugas di Laut Baltik dan Laut Utara sebagai mata-mata untuk memberikan posisi kapal sekutu pada angkatan laut Jerman.Ketika Jerman kalah perang pada tahun 1918, Perjanjian Versailles mengharuskan setiap zeppelin diserahkan ke pasukan sekutu dan menyerukan Jerman untuk menghentikan produksi pesawat.Ferdinand von Zeppelin meninggal sebelum perang berakhir dan mewariskan kendali perusahaan kepada Dr. Hugo Eckener.

Meskipun dibatasi oleh perjanjian pasca PD I, Eckener ingin segera membangun kembali hubungan dengan DELAG dan membangkitkan kembali penerbangan komersial dengan zeppelin.Eckener sempat terhambat dengan perjanjian pasca perang, tetapi pada tahun 1921, Amerika Serikat menyewa perusahaan zeppelin untuk membangun LZ126 yang kemudian mendapat nama resmi The USS Los Angeles (ZR-3).Kerja sama ini memulai hubungan persahabatan antara perusahaan Zeppelin Jerman dan Amerika Serikat.Sementara Luftschiffbau Zeppelin memperoleh kemajuan selama dekade berikutnya, wahana udara terbesar andalan mereka, Hindenburg, meledak saat mengunjungi Amerika Serikat pada penerbangan transatlantik di tahun 1936.

Bencana besar tersebut diliput secara langsung oleh media dan menjadi berita utama yang akan mengubah jalannya sejarah pesawat komersial.Hingga sekarang, Hindenburg tetap merupakan wahana udara terbesar yang pernah mengudara dengan ukuran sebanding dengan Titanic.

Saat ini, perusahaan Zeppelin Luftschifftechnik GmbH terus berinvestasi dengan pesawat hybrid berukuran kecil yang digunakan untuk iklan, rekreasi, dan observasi.

Sumber:
wikipedia.com

PARTIKEL SUBATOMIK

Sejarah

      Gagasan bahwa semua materi terdiri dari partikel dasar dimulai setidaknya dari abad ke-6 SM. Doktrin filosofis atomisme dan sifat partikel dasar dipelajari oleh Filsuf Yunanikuno seperti Leucippus, Democritus dan Epicurus, Filsuf India kuno seperti Kanada, Dignaga dan Dharmakirti; ilmuwan abad pertengahan seperti Alhazen, Ibnu Sina danAlgazel; dan fisikawan Eropa awal modern seperti Pierre Gassendi, Robert Boyle dan Isaac Newton. Teori partikel cahaya juga diusulkan oleh Alhazen, Ibnu Sina, Gassendi dan Newton. Ide-ide awal didirikan di penalaran filosofis abstrak daripada eksperimen dan pengamatan empiris.

        Pada abad ke-19, John Dalton, melalui karyanya pada stoikiometri, menyimpulkan bahwa setiap unsur alam terdiri dari satu jenis partikel yang unik. Dalton dan sezamannya percaya ini adalah partikel dasar alam dan dengan demikian mereka bernama atom, dari kata Yunani atomos , berarti "tak terbagi". Namun, mendekati akhir abad ini, fisikawan menemukan bahwa atom ternyata bukanlah partikel dasar alam, tetapi gabungan dari partikel-pertikel yang lebih kecil. Penelitian fisika nuklir dan fisika kuantum pada awal abad 20 memuncak pada bukti fisi nuklir pada tahun 1939 oleh Lise Meitner (berdasarkan percobaan oleh Otto Hahn), dan fusi nuklir oleh Hans Bethe pada tahun yang sama. Penemuan-penemuan ini memunculkan industri aktif untuk menghasilkan satu atom dari yang lain, bahkan mungkin melakukan (walaupun tidak menguntungkan) transmutasitimah menjadi emas. Mereka juga mengarah pada pengembangan senjata nuklir. Sepanjang tahun 1950-an dan 1960-an, berbagai partikel ditemukan dalam eksperimen hamburan yang disebut sebagai "kebun binatang partikel". Istilah ini telah ditinggalkan setelah perumusan Model Standar selama tahun 1970-an di mana sejumlah besar partikel itu dijelaskan sebagai kombinasi dari sejumlah partikel fundamental.

 Partikel Subatomik

Sebuah foto menampilkan 6 quark, dan 6 partikel lepton yang berinteraksi, menurut Model Standar

Penelitian mutakhir fisika partikel difokuskan pada partikel sub-atomik, termasuk unsur atom seperti elektron, proton, danneutron (proton dan neutron sebenarnya partikel gabungan ya

ng terdiri dari quark), partikel yang dihasilkan oleh proses radioaktif dan hamburan, seperti foton, neutrino, dan muons, serta berbagai partikel eksotis.

Sebenarnya, istilah partikel adalah keliru karena dinamika fisika partikel diatur oleh mekanika kuantum. Dengan demikian, mereka menunjukkan perilaku dualitas gelombang-partikel, seperti partikel dalam seubah kondisi percobaan dan seperti di gelombang kondisi keadaan lain (lebih teknis mereka dijelaskan oleh vektor keadaan dalam ruang Hilbert; teori medan kuantum lihat). Mengikuti konvensi fisikawan partikel, "partikel dasar" merujuk pada objek seperti elektron dan foton dan "partikel" ini menampilkan sifat gelombang juga.

Semua partikel dan interaksi mereka diamati sampai masa kini dapat dijelaskan sepenuhnya oleh sebuah teori medan kuantum yang disebut Model Standar. Model Standar memiliki 17 jenis partikel dasar: 12 fermion (24 jika Anda menghitung antipartikel secara terpisah), boson vektor 4 (5 jika Anda menghitung antipartikel secara terpisah), dan 1 boson skalar. Partikel-partikel dasar ini dapat bergabung untuk membentuk partikel gabungan, yang jenisnya kini mencapai ratusan sejak ditemukan partikel gabungan pertama pada 1960-an. Model Standar telah ditemukan sesuai dengan hampir semua tes percobaan yang dilakukan saat ini. Namun, sebagian besar fisikawan partikel percaya bahwa model ini masih belum bisa memberikan penjelasan yang lengkap tentang alam, dan bahwa ada teori yang lebih fundamental. Dalam beberapa tahun terakhir, ukuran massa neutrino telah memberikan simpangan percobaan pertama dari Model Standar.

Sumber:

http://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_partikel 

PERPINDAHAN PANAS SECARA KONDUKSI

      Konduksi adalah bentuk perpindahan panas paling umum pada benda padat pada kontak termal. Fluida-terutama gas-kurang konduktif. Konduktansi kontak termal adalah studi konduksi panas antara benda padat yang saling bersentuhan. Konduksi merupakan proses perpindahan kalor tanpa disertai dengan perpindahan partikelnya. Proses konduksi ini secara umum terjadi pada logam atau yang bersifat konduktor (menghantarkan panas). Perpindahan kalor dengan cara konduksi pada umumnya terjadi pada zat padat. Suatu zat dapat menghantar kalor disebut konduktor, seperti berbagai jenis logam. Sedangkan zat penghantar kalor yang buruk disebut isolator, pada umumnya benda-benda non logam.

      Contoh konduksi adalah memanaskan batang besi di atas nyala api. Apabila salah satu ujung besi dipanaskan, kemudian ujung yang lain dipegang, maka semakin lama ujung yang dipegang semakin panas. Hal ini menunjukkan bahwa kalor atau panas berpindah dari ujung besi yang dipanaskan ke ujung besi yang dipegang.

      Contoh peristiwa konduksi dalam kehidupan sehari-hari lainnya, yaitu :

1. Memasak air menggunakan panci logam. Panas panci yang berasal dari kompor yang digunakan saat memasak.
2. Membuat kopi atau minuman panas
3. Saat menyetrika baju, panas yang berasal dari setrika berpindah ke baju karena digosokkan secara langsung sehingga baju menjadi hangat.
4. Ketika memegang gelas yang panas, maka telapak tangan kita akan menerima panas dari gelas tersebut.

      Besarnya energi konduksi disebut juga laju konduksi ditentukan oleh persamaan berikut:
 

Keterangan:
Q = kalor (joule)
k = koefisien konduski (konduktivitas termal)
t = waktu (s)
A = luas penampang (m persegi)
L = panjang logam (m)
T = Suhu (kelvin)

Sumber:

http://www.gomuda.com/2013/04/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-dan.html

http://www.pengertianahli.com/2013/11/pengertian-konduksi-konveksi-radiasi.html#_

http://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_panas

PERPINDAHAN PANAS SECARA KONVEKSI

Konveksi

      Perpindahan panas konveksi atau konveksi adalah perpindahan panas dari satu tempat ke tempat lain karena adanya perpindahan fluida, proses perpindahan panas melalui perpindahan massa. Gerak serempak fluida menambah perpindahan panas pada banyak kondisi, seperti misalnya antara permukaan solid dan permukaan fluida. Konveksi adalah perpindahan panas yang umum pada cairan dan gas. Konveksi bebas muncul ketika gerak fluida disebabkan oleh gaya apung yang berasal dari perbedaan massa jenis akibat perbedaan temperatur di dalam fluida. Konveksi tak bebas adalah istilah yang digunakan ketika aliran di dalam fluida diinduksi oleh benda eksternal, seperti kipas, pengaduk, dan pompa, sehingga menyebabkan konveksi induksi buatan.

     Pendinginan atau pemanasan konveksi di banyak kasus dapat dijelaskan oleh Hukum Newton tentang pendinginan: "Kecepatan hilangnya panas pada benda sebanding dengan perbedaan temperatur antara benda tersebut dengan lingkungannya." Meskipun begitu, dari definisinya, hukum Newton tentang pendinginan ini membutuhkan kecepatan panas hilang yang membentuk garis linear pada grafik fungsi ("sebanding dengan"). Padahal, secara umum, konveksi tidak pernah membentuk gradien garis lurus. Maka, hukum Newton tidak berlaku.

      Besarnya energi konveksi atau bisa disebut laju konveksi ditentukan oleh persamaan berikut:

Keterangan:
Q = kalor (joule)
h = koefisien konveksi
t = waktu (s)
A = luas penampang (m persegi)
T = Suhu (kelvin)

      Konveksi sebenarnya mirip dengan Induksi, hanya saja jika Induksi adalah perpindahan kalor tanpa disertai zat perantara sedangkan konveksi merupakan perpindahan kalor yang di ikuti zat perantara. Contoh konveksi dalam kehidupan sehari-hari dapat anda lihat pada proses pemasakan air. Saat air dimasak maka air bagian bawah akan lebih dulu panas, saat air bawah panas maka akan bergerak ke atas (dikarenakan terjadinya perubahan masa jenis air) sedangkan air yang diatas akan bergerak kebawah begitu seterusnya sehingga keseluruhan air memiliki suhu yang sama. 

 

      Selain itu contoh konveksi yang lain, seperti pada sirkulasi aliran darah di dalam tubuh. Darah, di dalam tubuh, juga berperan mendistribusi energi panas ke seluruh tubuh secara merata. Panas yang berlebihan di dalam tubuh akan dibuang dibawa ke permukaan kulit melalui sirkulasi aliran darah. Pada saat panas tubuh berlebihan di dalam tubuh, maka laju aliran darah dari dalam tubuh menuju ke kulit akan meningkat. Sesampainya di permukaan kulit, energi panas tersebut akan diserap oleh udara luar melalui proses konduksi, yaitu: kontak antara kulit dan udara luar. Pada saat panas di dalam tubuh mulai berkurang, misalnya saat anda kedinginan setelah mandi, maka aliran darah ke permukaan kulit dikurangi secara drastis agar energi panas yang tersisa di dalam tubuh tidak mengalir ke luar tubuh. Pada saat aliran darah ke permukaan kulit ini dikurangi secara drastis, maka kulit kelihatannya akan keriput. Kulit akan mengurangi luas permukaan kontaknya dengan udara luar, jadilah ia keriput saat kedinginan.

    Pada saat anda berkeringat karena lingkungan yang panas, energi panas yang dihasilkan oleh tubuh anda akan diserap oleh air keringat dan energi panas itu akan digunakan untuk mengubah fasenya dari cair menjadi uap. Uap tersebut akan meninggalkan tubuh dan pergi ke udara lingkungan. Pada peristiwa ini juga terjadi proses konveksi dimana uap air membawa panas tubuh kita. Proses penghantaran energi panas dari dalam tubuh ke permukaaan adalah konveksi dengan menggunakan massa darah, sementara dari permukaan kulit ke udara luar adalah juga konveksi dengan menggunkan material uap air keringat melalui pengubahan fase air dari keringat menjadi uap.

Sumber:

http://www.miung.com/2013/05/pengertian-perpindahan-panas-konveksi.html
http://www.gomuda.com/2013/04/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-dan.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_panas

PERPINDAHAN KALOR SECARA RADIASI

     Perpindahan panas merupakan ilmu untuk meramalkan perpindahan energi dalam bentuk panas yang terjadi karena adanya perbedaan suhu di antara benda atau material. Dalam proses perpindahan energi tersebut tentu ada kecepatan perpindahan panas yang terjadi, atau yang lebih dikenal dengan laju perpindahan panas. Maka ilmu perpindahan panas juga merupakan ilmu untuk meramalkan laju perpindahan panas yang terjadi pada kondisi - kondisi tertentu. Perpindahan kalor dapat didefinisikan sebagai suatu proses berpindahnya suatu energi (kalor) dari satu daerah ke daerah lain akibat adanya perbedaan temperatur pada daerah tersebuT.

Perpindahan Kalor secara Radiasi

     Perpindahan panas radiasi adalah proses di mana panas mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah bila benda - benda itu terpisah di dalam ruang, bahkan jika terdapat ruang hampa di antara benda - benda tersebut. Telah kita ketahui bahwa antara matahari dengan bumi berupa ruang hampa udara, sehingga kalor dari matahari sampai ke bumi tanpa melalui zat perantara. Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium ini disebut radiasi/hantaran. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu kita mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun.

      Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Walaupun di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor secara konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator). Jika antara api unggun dengan kita diletakkan sebuah penyekat atau tabir, ternyata hangatnya api unggun tidak dapat kita rasakan lagi. Hal ini berarti tidak ada kalor yang sampai ke tubuh kita, karena terhalang oleh penyekat itu. Dari peristiwa api unggun dapat disimpulkan bahwa:

• Dalam peristiwa radiasi, kalor berpindah dalam bentuk cahaya, karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa, maka kalor pun dapat merambat dalam ruang hampa;
• Radiasi kalor dapat dihalangi dengan cara memberikan tabir/penutup yang dapat menghalangi cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya.

      Besarnya energi radiasi benda hitam tergantung pula pada tingkat derajat suhunya. Seperti yang terlihat dari rumus energi radiasi berikut:

Keterangan:
P = Daya Radiasi/Energi Radiasi setiap Waktu (watt)
Q = Kalor (joule)
t = waktu (s)
e = emisivitas bahan
A = luas penampang (m persegi)
T = suhu (kelvin)
o = konstanta stefan boltzmann (5,67 x 10 pangkat minus 8)

Sumber:

http://eprints.undip.ac.id/41578/3/BAB_II.pdf
http://www.gomuda.com/2013/04/perpindahan-kalor-konduksi-konveksi-dan.html

http://www.g-excess.com/pengertian-kalor-dan-perpindahan-kalor-secara-radiasi.html

KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD ZAT

     Kalor merupakan bentuk energi yang pindah karena adanya perbedaan suhu. Secara alamiah, kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Sebelum abad ke – 17, orang beranggapan bahwa kalor merupakan zat yang pindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Jika kalor merupakan zat, tentu mempunyai masa. Ternyata benda yang suhunya naik, massanya tidak berubah, jadi kalor bukan zat.Satuan kalor :
Sistem internasional ( SI ) ; joule ( J )
Sistem lain ; kalori ( kal ) dimana  1 kalori = 4,2  ;  BTU dimana 1  BTU  = 252 kalor

 

Jumlah kalor yang diperlukan/dilepaskan untuk menaikkan/menurunkan suhu suatu benda sebanding dengan massa benda dan bergantung pada jenis zat itu.Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

 

di mana

adalah banyaknya kalor (jumlah panas) dalam joule

adalah massa benda dalam kg

adalah kalor jenis dalam joule/kg °C, dan

adalah besarnya perubahan suhu dalam °C.

 

Kalor dapat menyebabkan perubahan wujud, seperti berikut ini:

 

 

 

1) Peleburan, proses perubahan zat cair menjadi zat padat.

2) Pembekuan, proses perubahan zat padat menjadi zat cair.

3) Penguapan, proses perubahan zat cair menjadi gas.

4) Pengembunan, proses perubahan gas menjadi zat cair.

5) Pengkristalan/deposisi, proses perubahan gas menjadi zat padat.

6) Penyumbliman, proses perubahan zat padat menjadi gas.

 

      Kalor laten adalah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud zat tanpa kenaikan suhu tiap satuan massa. Kalor laten terdiri dari kalor lebur/beku dan kalor uap/embun.

Energi kalor yang dihasilkan kalor laten dapat dirumuskan:

 

Q = m L

 

Keterangan:

Q= kalor (J)

m=massa (kg)

L= Kalor Laten (J/kg)

 

Pada perubahan wujud air dari es menjadi uap, terjadi peleburan dan penguapan.

a. Penguapan air terjadi di permukaan air pada suhu sembarang.

b. Mendidih adalah peristiwa penguapan di seluruh bagian air, terjadi pada suhu 100 derajarat Celcius pada tekanan 1 atm.

c. Tekanan mempengaruhi titik didih dan titik beku air

Perubahan suhu

Jumlah energi panas, , dibutuhkan untuk menggantu suhu suatu material dari suhu awal, T₀, ke suhu akhir, T_f tergantung dari kapasitas panas bahan tersebut menurut hubungan:

Kapasitas panas tergantung dari jumlah material yang bertukar panas dan properti bahan tersebut. Kapasitas panas dapat dipecah menjadi beberapa cara berbeda. Pertama-tama, dia dapat dipresentasikan sebagai perkalian dari masa dan kapasitas panas spesifik (lebih umum disebut panas spesifik:

atau jumlah mol dan kapasitas panas molar:

Molar dan kapasitas spesifik panas bergantung dari properti fisik dari zat yang dipanasi, tidak tergantung dari properti spesifik sampel. Definisi di atas tentang kapasitas panas hanya bekerja untuk benda padat dan cair, tetapi untuk gas mereka tak bekerja pada umumnya.
Kapasitas panas molar dapat "dimodifikasi" bila perubahan suhu terjadi pada volume tetap atau tekanan tetap. Bila tidak, menggunakan hukum pertama termodinamika dikombinasikan dengan persamaan yang menghubungkan energi internal gas tersebut terhadap suhunya.
 

 

Sumber:

http://id.wikipedia.org/wiki/Panas

https://materi78.files.wordpress.com/2012/10/kalor_fis1.pdf