Perpindahan kalor adalah salah satu konsep penting dalam fisika yang memegang peranan dalam berbagai fenomena kehidupan sehari-hari, mulai dari memasak hingga operasi mesin termal. Ada tiga cara dasar perpindahan kalor: konduksi, konveksi, dan radiasi. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara khusus tentang perpindahan kalor melalui cara radiasi dan bagaimana jumlah kalor yang dipancarkan suatu benda dapat dihitung.
Perpindahan Kalor Secara Radiasi
Sebelum kita masuk ke rumus dan perhitungannya, penting untuk memahami apa itu perpindahan kalor secara radiasi. Perpindahan kalor secara radiasi adalah proses transfer energi termal dari satu tempat ke tempat lain tanpa memerlukan media. Proses ini terjadi melalui gelombang elektromagnetik seperti sinar infra merah. Hal ini berbeda dari konduksi dan konveksi, yang keduanya memerlukan media atau kontak langsung antara benda.
Contoh umum dari perpindahan kalor melalui radiasi adalah panas matahari yang mencapai bumi. Meskipun tidak ada media atau kontak langsung antara matahari dan bumi, kita masih bisa merasakan panasnya karena radiasi.
Menghitung Jumlah Kalor yang Dipancarkan
Sebuah benda yang memiliki suhu lebih tinggi dari 0 Kelvin (-273,15 derajat Celcius) akan selalu memancarkan radiasi termal. Jumlah kalor yang dipancarkan oleh suatu benda dapat dihitung menggunakan Hukum Stefan-Boltzmann, yang menyatakan bahwa energi total yang dipancarkan per satuan luas (juga dikenal sebagai fluks radiasi) adalah proporsional dengan pangkat empat dari suhu absolut benda tersebut.
Rumus untuk hukum Stefan-Boltzmann adalah sebagai berikut:
E = σT^4Dimana:
Eadalah fluks radiasi atau jumlah energi yang dipancarkan per satuan luas.σadalah konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10^-8 Watt/m^2.K^4).Tadalah suhu absolut benda dalam Kelvin.
Dengan demikian, jika kita mengetahui suhu benda tersebut dan luas permukaannya, kita bisa menghitung jumlah total kalor yang dipancarkan menggunakan rumus berikut:
Q = E * A = σT^4 * ADimana A adalah luas permukaan benda.
Kesimpulan
Pada peristiwa perpindahan kalor secara radiasi, jumlah kalor yang dipancarkan suatu benda dapat dihitung dengan memanfaatkan hukum Stefan-Boltzmann. Dengan mengetahui suhu dan luas permukaan benda, kita dapat mengukur jumlah kalor yang dipancarkan oleh benda tersebut dalam satu satuan waktu.
