Menilik Definisi, Faktor, dan Rumus Perpindahan Panas secara Radiasi

Perpindahan panas merupakan salah satu materi dalam pelajaran ilmu fisika yang juga sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Perpindahan panas sendiri merupakan ilmu yang mempelajari tentang perpindahan panas di antara material atau benda karena adanya perbedaan suhu (panas dan dingin).

Perpindahan panas dibagi menjadi tiga jenis yaitu konveksi, konduksi, dan radiasi. Diantara ketiga jenis ini, radiasi merupakan perpindahan panas yang paling sering dirasakan dan ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.

Pada artikel ini, akan dibahas lebih mendalam tentang perpindahan panas secara radiasi mulai dari pengertian, faktor, rumus, hingga contohnya. Berikut ini ulasan selengkapnya.

Pengertian Perpindahan Panas secara Radiasi

Perpindahan panas secara radiasi memiliki pengertian yang bervariasi. Dikutip dai Sumber Belajar Kemendikbud, perpindahan panas secara radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium.

Sedangkan dalam buku Arif Cerdas untuk Sekolah Dasar kelas 5 (2020) karya Christiana Umi,  perpindahan panas secara radiasi adalah perpindahan secara langsung dari sumber panas ke lingkungannya tanpa menggunakan medium atau perantara apapun.

Faktor Perpindahan Panas Secara Radiasi

Perpindahan panas secara radiasi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Dilansir dari laman Sumber Belajar Kemendikbud, berikut ini beberapa faktornya.

1. Benda yang Memiliki Kalor Memancarkan Radiasi Panas

Setiap benda bisa memancarkan dan menyerap kalor. Semakin panas benda daripada suhu lingkungan, maka akan semakin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya.

Semakin luas permukaan benda panas, maka semakin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. 

2. Benda Bersuhu Rendah Menyerap Radiasi Panas dari Sekitarnya

Jika suhu benda lebih dingin dari suhu lingkungan, maka benda tersebut akan menyerap radiasi dari lingkungan. Makin rendah suhu benda maka akan semakin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya.

Selain itu, jika luas permukaan benda dingin semakin luas maka semakin besar juga kalor yang diterima dari lingkungannya. 

3. Warna Benda Menentukan Daya Pancar Radiasi

Semakin gelap benda yang terasa panas, maka akan semakin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Namun jika semakin gelap benda yang terasa dingin, maka semakin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. 

Rumus Perpindahan Panas secara Radiasi

Berikut ini rumus yang digunakan untuk menghitung perpindahan panas secara radiasi

Laju kalor = P = eσAT4⁴

Keterangan :

P = Daya yang diradiasikan (watt)

e = Emisivitas suatu benda

σ = Konstanta Stefan (5,6703 x 10-8 W/m2K4).

A =Luas suatu benda yang memancarkan radiasi (m2)

T = Suhu mutlak (K)

Contoh Perpindahan Panas secara Radiasi

Untuk lebih memahami perpindahan panas secara radiasi, simak beberapa contohnya berikut ini. 

1. Sinar Matahari

Sinar matahari yang setiap pagi dirasakan merupakan hasil perpindahan panas secara radiasi dari matahari menuju planet bumi. Oleh karena itu, kehangatan sinar matahari bisa dirasakan tanpa perlu menyentuhnya secara langsung.

Selain itu, kalor yang terjadi pada matahari ke bumi dapat melalui ruang hampa. Hal ini karena panas matahari dapat dipancarkan ke segala arah lewat gelombang elektromagnetik. 

2. Menjemur Pakaian

Banyak orang biasanya menjemur pakain pada di tempat yang terpapar sinar matahari secara langsung. Alasannya radiasi termal dari matahari dapat mengeringkan pakaian basah dan  membunuh kuman, bakteri, serta jamur di pakaian. 

3. Pembuatan Ikan Asin

Pemindahan panas secara radiasi juga bisa ditemukan pada proses pembuatan ikan asin.di sekitar pesisir pantai. Proses radiasi ini berguna untuk mengeringkan ikan secara cepat sehingga bisa dilanjutkan ke tahapan berikutnya. 

4. Api Unggun

Contoh berikutnya adalah api unggun yang bisanisanya dinyalakan saat berkemah di pegunungan dan berguna untuk menghangatkan tubuh. Manfaat ini bisa diperoleh karena panas dari api unggun dapat berpindah secara radiasi ke seluruh arahnya.

Dengan demikian, ketika berada di sekitar api unggun, tubuh maupun benda akan tetap terasa hangat. 

5. Lampu Inkubator

Contoh terakhir adalah lampu indikator yang bisa ditemukan pada peternakan ayam. Lampu ini biasanya digunakan untuk menghangatkan telur ayam dan anak ayam. 

Hal ini karena perpindahan panas lampu inkubator akan menyebar dan memenuhi ruangan di dalam inkubasi demi menjaga suhu didalam inkubator tetap hangat.

Selain itu, lampu inkubator juga biasanya juga digunakan untuk mempercepat proses penetasan telur ayam

Sifat Perpindahan Panas Lainnya

Seperti penjelasan sebelumnya, ada juga jenis perpindahan panas lainya yaitu konveksi dan konduksi yang perlu diketahui. Berikut ini informasinya

1. Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas pada zat gas dan cair yang disertai dengan perpindahan partikel zat perantara.

Contoh 

Berikut ini beberapa contoh perpindahan panas secara konveksi

• Terjadinya angin darat dan angin laut – pada siang hari.
• Gerakan balon udara yang naik dan turun.
• AC yang dinyalakan di ruangan panas.
• Memanaskan air.
• Gerakan mantel bumi yang disebabkan oleh panas dari inti dalam.

2. Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat padat dengan kontak secara langsung tanpa disertai peradangan molekul zat perantaranya. 

Contoh 

Berikut ini beberapa contoh perpindahan panas secara konduksi

• Membakar ujung besi. Ujung besi yang tidak panas akan menjadi panas. 
• Menyetrika baju.
• Es batu yang meleleh saat dipegang dikarenakan suhu tubuh yang hangat pindah ke es.
• Piring menjadi panas ketika ditaruh makanan panas.
• Knalpot motor yang panas saat mesin dinyalakan.