BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Perpindahan panas Perpindahan panas adalah proses dimana energi (dalam bentuk panas) dipertukarkan diantara benda-benda atau bagian dari benda yang sama karena adanya perbedaan temperature. Mekanisme perpindahan panas dibagi menjadi : Konduksi Konveksi Radiasi Konduksi Konduksi merupakan proses perpindahan kalor tanpa disertai dengan perpindahan partikelnya. Proses konduksi ini secara umum terjadi pada logam atau yang bersifat konduktor (menghantarkan panas). Jika sebuah logam yang salah satu ujungnya dipanaskan dalam selang waktu tertentu, ujung lainnya pun akan terasa panas. Hal ini menunjukkan bahwa pada batang logam tersebut terjadi aliran atau perpindahan kalor dari bagian logam yang bersuhu tinggi ke bagian logam yang bersuhu rendah. Sebuah benda terdiri dari partikel-partikel pembentuk benda tersebut. Sebut saja sendok yang terbuat dari logam aluminium terdiri dari partikel-partikel logam yang sangat berdekatan letaknya. Sehingga saat ujung sendok dikenai panas maka partikel diujung tersebut memperoleh energi panas yang membuatnya bergetar dan bertumbukan dengan partikel disebelahnya tanpa ikut berpindah. Akibatnya partikel partikel terus bergetar dan membuat partikel lainnya ikut bergetar dan memperoleh energi berupa panas hingga ujung sendok satunya lagi. 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) Konveksi Konveksi adalah proses perpindahan kalor dengan disertainya perpindahan partikel, konveksi ini terjadi umumnya pada zat fluid (zat yang mengalir) seperti air dan udara. Pada saat anda memenaskan air di kompor menggunakan sebuah panci, akan terjadi perambatan kalor dari air yang ada di dasar panci ke permukaan secara konveksi. Berdasarkan hasil pengamatan, perpindahan kalor seperti ini terjadi pada zat yang mengalir, seperti pada zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara konveksi berbeda dengan perpindahan kalor secara konduksi, di mana pada peristiwa konveksi terjadi gerakan massa atau gerakan partikel partikel zat perantara, sedangkan pada peristiwa konduksi, hal ini tidak terjadi. Berikut adalah simulasi sederhana peristiwa konveksi. Konveksi dapat terjadi secara alamiah atau dipaksa. Konveksi alamiah misalnya saat memasak air terjadi gelembung udara hingga mendidih dan menguap. Sedangkan konveksi terpaksa contohnya hair dryer yang memaksa udara panas keluar yang diproses melalui alat tersebut. Gambar 1. Contoh perpindahan secara konveksi Bagaimanakah proses terjadinya konveksi saat memasak air? Air merupakan zatcair yang terdiri dari partikel-partikel penyusun air. Saat memasak air dalam panci, api memberikan energi kepada panci dalam hal ini termasuk proses konduksi. Kemudian panas yang diperoleh panci kemudian dialirkan pada air. partikel air paling bawah yang pertama kali terkena panas kemudian lama kelamaan akan memiliki  massa jenis yang lebih kecil karena sebagian berubah menjadi uap air. Sehingga saat massa jenisnya lebih kecil partikel tersebut akan berpindah posisi naik ke permukaan. Air yang masih diatas permukaan kemudian turun ke bawah menggantikan posisi partikel yang tadi. begitulah seterusnya hingga mendidih dan menguap seperti tampak pada gambar di bawah ini: Gambar 2. Mekanisme perpindahan panas pada proses konveksi 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) Radisai Radiasi merupakan proses peripandahan kalor yang tidak memerlukan medium (perantara). Radiasi ini biasanya dalam bentuk Gelombang Elektromagnetik (GEM) yang berasal dari matahari. Bagaimanakah proses radiasinya? matahari adalah sumber cahaya di bumi, sinarnya masuk ke bumi melewati filter yang disebut atmosfer, sehingga cahaya yang masuk ke bumi adalah cahaya yang tidak berbahaya. Cahaya yang masuk ke bumi melalui lapisan atmosfer itu dikenal dengan gelombang elektromagnetik yang terbagi ke dalam gelombang pendek dan gelombang panjang. Seperti Radio, TV, Radar, Inframerah, Cahaya Tampak, Ultraviolet, Sinar X dan Sinar Gamma. Gambar 3. Perpindahan panas dalam proses radiasi Sinar Gelombang Elektromagnetik tersebut dibedakan berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya. Semakin besar panjang gelombang semakin kecil frekuensinya. Energi radiasinya tergantung dari besarnya frekuensi dalam arti semakin besar frekuensi semakin besar energi radiasinya. Sinar Gamma adalah gelombang elektromagnetik dan sinar radioaktif dengan energi radiasi terbesar. 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)