Radiasi Termal

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

         Radiasi termal adalah energi yang dipancarkan oleh sebuah benda atau permukaan karena temperatur yang dimilikinya. Temperatur merupakan besaran skalar yang dimiliki oleh semua sistem termodinamika sehingga kesamaan suhu adalah syarat yang perlu dan cukup untuk keseimbangan termal.

         Hubungan antara temperatur dan energi dapat diketahui dalam percobaan radiasi termal. Dengan digunakannya beberapa lempeng seperti lempeng kaca, logam dan gabus dapat diketahui pula keefektifan dari masing-masing lempeng tersebut dalam menutupi radiasi.

         Dalam radiasi termal juga dikenal radiasi benda hitam. Benda hitam meradiasi lebih banyak jika bendanya panas dari pada bendanya dingin, dan spektrum benda hitam panas mempunyai puncak pada frekuensi lebih tinggi dari pada puncak spektrum benda hitam dingin. Dalam kehidupan sehari-hari dapat diamati pada perilaku batang besi ketika dipanaskan terus-menerus, mula-mula batang besi memijar kemerahan, kemudian kuning-merah yang cerah dan pada akhirnya panas-memutih. Warna benda yang cukup panas hingga memancarkan cahaya, maka warnaya akan bergantung pada temperatur.

1.2  Rumusan Masalah

1.      Bagaimana radiasi termal yang dipancarkan untuk berbagai lempemg penutup  yang berbeda pada suhu yang sama ?

2.      Bagaimana grafik hubungan radiasi terpancar (sumbu Y) terhadap  ?

1.3  Tujuan

1.      Mengamati radiasi termal yang dipancarkan untuk berbagai lempemg penutup  yang berbeda pada suhu yang sama.

2.   Menentukan grafik hubungan radiasi terpancar ( sumbu Y ) terhadap .

1.4  Manfaat

1.      Dapat mengetahui radiasi termal yang dipancarkan untuk berbagai lempeng penutup yang berbeda pada suhu yang sama.

2.   Dapat mengetahui grafik hubungan radiasi terpancar ( sumbu Y ) terhadap .

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

          Radiasi termal merupakan energi yang dipancarkan oleh sebuah benda atau permukaan karena temperatur yang dimiliki oleh benda atau permukaan tersebut. Pada suhu ruang, radiasi termal ini paling banyak terdapat dalam daerah spektrum inframerah. Radiasi yang dipancarlan benda biasanya tidak hanya bergantung pada suhu, tetapai juga pada sifat-sifat lainnya, seperti rupa benda, sifat permukaannya, bahan pembuatnya. (Krane,1982:91)

            Pada suhu ruang, radiasi termal banyak terdapat dalam daerah inframerah karena pada daerah tersebut mata kita tidak lagi peka. Fisika baru memberikan tafsiran benar terhadap radiasi termal, ini dikemukakan oleh max planck. Planck mengemukakan bahwa sebuah atom yang bergetar hanya dapat menyerap atau memancarkan energi kembali dalam bentuk bungkusan kecil yang disebut kuanta. Apabila energi kuanta berbanding lurus dengan frekuensi radiasi, maka apabila frekuensi meningkat, energinya akan ikut meningkat.

            Dalam radiasi termal dikenal radiasi benda hitam. Benda hitam memiliki emisivitas  sama dengan satu. Benda hitam merupakan benda dengan kemampuan menyerap dan memancarkan panas terbaik. Dalam fisika benda hitam ( black body ) merupakan obyek yang menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh padanya. Secara teori dalam fisika klasik benda hitam haruslah juga memancarkan seluruh panjang gelombang energi yang mungkin.

            Tujuan memperkenalkan benda hitam ideal pembahasan radiasi termal ialah bahwa sekarang kita dapat mengabaikan bagaimana perilaku yang tepat dari benda yang meradiasi, karena setiap benda hitam perilakunya identik. Dalam percobaan sebuah benda hitam dapat diaproksimasi dengan benda berongga berlubang sangat kecil yang menembus ke dalam. Setiap radiasi yang jatuh pada lubang itu, masuk ke dalam rongga dimana radiasi itu tertangkap oleh pemantulan bolak-balik sehingga terabsorbsi.(Biezer,1987:332)

            Gambar di atas merupakan grafik daya pancar benda hitam dan permukaan benda sebagai fungsi dari panjang gelombang dan temperatur. Dapat dilihat bahwa pada suhu yang rendah benda memancarkan panjang gelombang yang pendek dan pada suhu yang tinggi benda memancarkan panjang gelombang yang panjang pula. Gelombang yang dimaksudkan adalah panjang gelombang elektromagnetik. Karena jenis gelombang yang dipancarkan benda yang beradiasi adalah gelombang elektromagnetik.(Zemansky, 2007: 99)

            Terdapat berbagai perpindahan panas  yang diantaranya adalah konduksi, konveksi,dan radiasi. Konduksi meripakan perpindahan energi dari partikel penyusun materi yang mempunyai energi kinetik yang lebih besar ke partikel yang kinetiknya lebih rendah karena adanya interaksi antara partikel-partikeltersebut dalam materi. Konveksi merupakan perpindahan energi yang terjadi pada fluida yang memiliki kerapatan lebih rendah dari benda padat.