1.2.1 Konduksi

Konduksi adalah pada transfer melalui padatan atau cairan alat tulis. Bila Anda menyentuh benda panas, panas Anda merasa ditransfer melalui kulit Anda dengan konduksi.  Dua mekanisme menjelaskan bagaimana panas dipindahkan oleh konduksi: getaran kisi dan tabrakan partikel.. Konduksi melalui zat padat terjadi karena kombinasi dari dua mekanisme; panas dilakukan melalui cairan alat tulis terutama oleh tumbukan molekul.

Dalam zat padat, atom terikat satu sama lain dengan serangkaian obligasi, analog dengan mata air seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.1. Ketika ada perbedaan suhu di padat, sisi panas pengalaman yang solid gerakan atom lebih kuat. Getaran ditularkan melalui mata air ke bagian yang lebih dingin dari padat. Akhirnya, mereka mencapai keseimbangan, di mana semua atom-atom bergetar dengan energi yang sama.

Zat padat, terutama logam, memiliki elektron bebas, yang tidak terikat untuk setiap atom tertentu dan bisa bebas bergerak solid. Elektron di sisi panas bergerak padat lebih cepat daripada di bagian yang lebih dingin. Skenario ini ditunjukkan pada Gambar 1.2. Sebagai elektron menjalani serangkaian tumbukan, elektron cepat mengeluarkan beberapa energi kepada elektron lebih lambat. Akhirnya, melalui serangkaian tabrakan acak, ekuilibrium tercapai, dimana elektron bergerak dengan kecepatan rata-rata sama. Konduksi melalui tabrakan elektron lebih efektif daripada melalui getaran kisi, inilah mengapa logam umumnya konduktor panas yang lebih baik dari bahan keramik, yang tidak memiliki banyak elektron bebas.

undefined
Gambar 1.1 Konduksi oleh getaran kisi undefined
Gambar 1.2 Konduksi oleh tabrakan partikel

1.2.2 Konveksi

Konveksi menggunakan gerak cairan untuk mentransfer panas.Dalam  perpindahan panas konveksi khas, permukaan yang panas memanaskan fluida sekitarnya, yang kemudian dibawa pergi oleh pergerakan fluida seperti angin. Cairan hangat digantikan oleh cairan dingin, yang dapat menarik lebih banyak panas dari permukaan. Karena cairan dipanaskan terus-menerus diganti dengan cairan pendingin, perpindahan panas ditingkatkan.

konveksi Alam (atau konveksi bebas) mengacu pada kasus di mana gerakan fluida yang dibuat oleh cairan hangat itu sendiri. Kepadatan penurunan rumit karena dipanaskan, dengan demikian, cairan panas lebih ringan daripada cairan dingin. cairan hangat yang mengelilingi sebuah objek naik panas, dan digantikan oleh cairan pendingin.. Hasilnya adalah sirkulasi udara di atas permukaan hangat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.4.


Gambar 1.4 konveksi alam

konveksi paksa menggunakan alat eksternal untuk menghasilkan pergerakan fluida. konveksi paksa inilah yang membuat sebuah berangin, hari musim dingin terasa jauh lebih dingin daripada hari tenang dengan suhu yang sama. Panas yang hilang dari tubuh Anda bertambah karena penambahan konstan udara dingin oleh angin. angin alam dan fans adalah dua sumber yang paling umum konveksi paksa.

 

1.2.3 Radiasi

Radiative heat transfer does not require a medium to pass through; thus, it is the only form of heat transfer present in vacuum. perpindahan panas radiasi tidak memerlukan medium untuk melewati, oleh karena itu merupakan satu-satunya bentuk perpindahan panas hadir dalam ruang hampa. It uses electromagnetic radiation (photons), which travels at the speed of light and is emitted by any matter with temperature above 0 degrees Kelvin (-273 °C). Menggunakan radiasi elektromagnetik (foton), yang bergerak pada kecepatan cahaya dan dipancarkan oleh materi apapun dengan suhu diatas 0 derajat Kelvin (-273 ° C). Kita semua mengalami radiasi perpindahan panas sehari-hari, radiasi matahari, diserap oleh kulit kita, adalah mengapa kita merasa lebih hangat di bawah sinar matahari daripada di tempat teduh.

Spektrum elektromagnetik mengklasifikasikan radiasi sesuai dengan panjang gelombang radiasi.  jenis radiasi (dari pendek ke panjang gelombang panjang) : sinar gamma, x-ray, ultraviolet (UV), cahaya tampak, inframerah (IR), microwave, dan gelombang radio. Radiation with shorter wavelengths are more energetic and contains more heat. Radiasi dengan panjang gelombang pendek lebih energik dan mengandung lebih banyak panas. X-rays, memiliki panjang gelombang ~ 10 -9 m, sangat energik dan dapat berbahaya bagi manusia, sedangkan cahaya tampak dengan panjang gelombang ~ 10 -7 m mengandung sedikit energi dan karena itu memiliki sedikit efek pada kehidupan. Kedua karakteristik yang akan menjadi penting kemudian adalah bahwa radiasi dengan panjang gelombang lebih panjang umumnya dapat menembus benda padat tebal. Cahaya tampak, seperti yang kita semua tahu, diblokir oleh dinding.Namun, gelombang radio, memiliki panjang gelombang pada urutan meter, dapat dengan mudah menembus dinding beton.

Setiap tubuh dengan suhu di atas 0 Kelvin memancarkan radiasi.  Jenis radiasi ditentukan terutama oleh suhu tubuh. Paling “panas” objek, dari sudut pandang memasak, memancarkan radiasi infra merah. Hotter objek, seperti matahari di ~ 5800 K, memancarkan radiasi lebih energik termasuk terlihat dan UV. Bagian terlihat jelas dari terang silau matahari, radiasi UV menyebabkan kulit cokelat dan luka bakar.

About these ads