Pengantar Perpindahan Panas

Posted by Garis Pandang Blog on Rabu, Maret 02, 2011 1 comment

Perpindahan ka1or dari suatu zat ke zat lain seringkali terjadi dalam industry proses. Pada kebanyakan pengerjaan, diperlukan pemasukan atau pengeluaran ka1or, untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang dibutuhkan sewaktu proses berlangsung. Kondisi pertama yaitu mencapai keadaan yang dibutuhkan untuk pengerjaan, terjadi umpamanya bila pengerjaan harus berlangsung pada suhu tertentu dan suhu ini harus dicapai dengan ja1an pemasukan atau pengeluaran ka1or. Kondisi kedua yaitu mempertahankan keadaan yang dibutuhkan untuk operasi proses, terdapat pada pengerjaan eksoterm dan endoterm. Disamping perubahan secara kimia, keadaan ini dapat juga merupakan pengerjaan secara a1ami. Dengan demikian. Pada pengembunan dan penghabluran (krista1isasi) ka1or harus dikeluarkan. Pada penguapan dan pada umumnya juga pada pelarutan, ka1or harus dimasukkan. Ada1ah hukum a1am bahwa ka1or itu suatu bentuk energi.

Sama seperti bentuk lain dari energi, jumlah ka1or juga dinyatakan da1am suatu gaya kali suatu jarak yaitu Newton ka1i meter atau Nm. 1 Nm dinamakan 1 Joule. Untuk memberikan sedikit gambaran mengenai besarnya energi 1 Joule tersebut, bisa diperhatikan dari ha1 berikut: Untuk penguapan 1 kg air, diperlukan cukup banyak energi yaitu perubahan zat cair ke dalam uap ini kira-kira membutuhkan energi 2.225.000 Joule = 2,25 MJ. Pada pembakaran 1 kg minyak akan terbebas kira-kira 45 MJ.

Ka1or mengalir dengan sendirinya dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Akan tetapi, gaya dorong untuk a1iran ini ada1ah perbedaan suhu. Bila sesuatu benda ingin dipanaskan, maka harus dimi1iki sesuatu benda lain yang lebih panas, demikian pula ha1nya jika ingin mendinginkan sesuatu, diperlukan benda lain yang lebih dingin.

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak musnah yaitu seperti hukum asas yang lain, contohnya hukum kekekalan masa dan momentum, ini artinya kalor tidak hilang. Energi hanya berubah bentuk dari bentuk yang pertama ke bentuk yang ke dua. Bila diperhatikan misalnya jumlah energi kalor api unggun kayu yang ditumpukkan, semua ini .menyimpan sejum1ah energi dalam yang ditandai dengan kuantitas yang lazim disebut muatan kalor bahan. Apabila api dinyalakan, energi terma yang tersimpan di dalam bahan tadi akan bertukar menjadi energi kalor yang dapat kita rasakan. Energi kalor ini mengalir jika terdapat suatu perbedaan suhu. Bila diperhatikan sebatang logam yang dicelupkan ke dalam suatu tangki yang berisi air kalor. Karena suhu awal logam ialah T1 dan suhu air ialah T2, dengan T2 >> T1, maka logam dikatakan lebih dingin daripada air. Ha1 yang penting dalam sistem yang terdiri dari air dan logam ialah adanya suatu perbedaan suhu yang nyata yaitu (T2- T1). Kalor dapat diangkut dengan tiga macam cara yaitu:

1. Hantaran, sering juga disebut konduksi.
2. Aliran, sering juga disebut Konveksi.
3. Pancaran, sering juga dinamakan radiasi.