Upload
yudha-permana
View
336
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
Mari KITA MULAI !!!
5
4
3
ARE YOU
READY
RADIASI
OLEH:M. FARIZ WIRAWAN 0731 010 048PRATIWI 0731 010 049YUDHA PERMANA 0731 010
050DHANU R. 0731 010 052BAGUS ARIE N. 0731 010 054ANDHIKA PRASETYA 0731 010 065
RADIASI
PENDAHULUAN
Radiasi
• Radiasi (radiation) adalah perpindahan panas oleh gelombang
elektromagnetik seperti cahaya tampak, infra merah, dan radiasi ultra
ungu.
• Setiap orang merasakan kehangatan radiasi matahari dan panas yang
intens dari pembakaran kayu atau dari batubara yang membara di
perapian.
• Kebanyakan panas dari benda yang sangat panas tersebut mencapai tubuh
anda tidak dengan konduksi atau konveksi melalui udara melainkan
dengan radiasi.
• Perpindahan panas ini akan terjadi bahkan jika tidak ada media (hampa
udara) di antara tubuh anda dan sumber panas.
Pancaran energi Radiasi:
• Gelombang elektromagnetik atau seluruh
spektrum elektromagnetik.
• Spektrum gelombang radio, inframerah, cahaya
tampak, ultraviolet.
• Bagian dari X-ray (sinar X) dan -ray (sinar ).
• Benda panas dari bumi, biasanya energi
pancaran berupa inframerah.
RADIASI PANAS
• Radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya disebut radiasi panas (thermal radiation).
• Setiap benda secara kontinu memancarkan radiasi panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Bahkan sebuah kubus es pun memancarkan radiasi panas, sebagian kecil dari radiasi panas ini ada dalam daerah cahaya tampak. Walaupun demikian kubus es ini tak dapat dilihat dalam ruang gelap.
Fakta Radiasi Panas
• Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi umumnya benda terlihat oleh kita karena benda itu memantulkan cahaya yang datang padanya, bukan karena ia memancarkan radiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1000 K.
RADIASI SPECTRUM
Fakta Radiasi
• Setiap benda, bahkan pada suhu biasa, mengeluarkan energi dalam
bentuk radiasi elektromagnetik.
• Pada suhu biasa, misalnya 20oC, hampir seluruh energi dibawa melalui
gelombang infra merah dengan panjang gelombang yang jauh lebih
panjang daripada cahaya tampak.
• Pada suhu naik, panjang gelombang berubah menjadi lebih pendek.
• Pada 800oC sebuah benda mengeluarkan radiasi yang cukup terlihat
sehingga berpendar sendiri dan tampak “merah panas”, walaupun bahkan
pada suhu itu kebanyakan energi dibawa melalui gelombang infra merah.
• Pada 3000oC, suhu filamen lampu pijar, radiasinya mengandung cukup
cahaya tampak sehingga benda akan terlihat “putih panas”.
Warna-warna spektrum untuk menaksir suhu suatu benda
Pengecualian
• Secara umum bentuk terinci dari spectrum radiasi panas yang
dipancarkan oleh suatu benda panas bergantung pada komposisi
benda itu.
• Meskipun demikian hasil eksperimen menunjukkan bahwa ada satu
kelas benda panas yang memancarkan spectra panas dengan kalor
yang universal. Benda ini disebut benda hitam (black body).
• Benda hitam adalah suatu benda yang permukaannnya sedemikian
sehingga menyerap semua radiasi yang datang padanya (tidak ada
radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam).
• Dari pengamatan diperoleh bahwa semua benda hitam pada suhu
yang sama memancarkan radiasi dengan spektrum yang sama.
Contoh Efek Benda Hitam
Tipe Radiasi
• Radiasi elektromagnetik: meliputi radiasi
gelombang radio, radiasi gelombang mikro/
micowave, radiasi cahaya tampak, radiasi
ultraviolet, radiasi sinar X dan radiasi sinar .
• Radiasi akustik meliputi radiasi infrasonik, radiasi
sonik, radiasi ultrasonik.
• Radiasi partikel meliputi radiasi sinar dan sinar
.
RADIASI MATAHARI
RADIASI MATAHARI
• Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses
thermonuklir yang terjadi di matahari.
• Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik.
• Spektrum radiasi matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar
bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang.
• Sinar yang termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar
ultra violet, sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah.
Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4 (empat) faktor :
• Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari
menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari
• Intensitas radiasi matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar
matahari pada permukaan bumi.
• Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara
matahari terbit dan matahari terbenam.
• Pengaruh atmosfer. Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan
diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali,
dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi.
Bentuk Radiasi Matahari
• radiasi yang terlihat oleh mata kita (visible
radiation) (cahaya)
• radiasi yang dapat kita rasakan (kulit,
wajah), namanya radiasi infra merah.
Panjang gelombang radiasi inframerah
lebih panjang daripada panjang gelombang
cahaya (visible radiation)
SIFAT RADIASI
Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita
• Diserap oleh aerosol & awan di atmosfer bumi yang akhirnya menjadi
panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya temperatur gas-
gas dan aerosol-aerosol.
• Ditangkis oleh atmosfer (oleh gas2 dan aerosol-aerosol), dalam hal ini
radiasi ditangkis dan disebarkan ke segala penjuru. Sebagian radiasi
menuju kembali ke angkasa, sebagian sampai ke permukaan bumi.
• Radiasi yang tidak tertangkis maupun terserap oleh atmosfir, sampai ke
permukaan bumi. Karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan
ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfir (proses ini biasa
disebut refleksi - walaupun sebenarnya sama saja dengan tangkisan).
• Radiasi yang sampai ke permukaan bumi yang tidak direfleksi, akan
diserap oleh bumi. Di lautan, penyerapan ini sampai pada puluhan meter
dari permukaan laut, sedangkan di daratan, hanya pada level yang lebih
tipis.
Rumus dan Contoh Soal
Rumus Radiasi
H = AeT4
H = laju radiasi energi total
A = Luas Permukaan
e = emisivitas (emissivity).
Ini adalah angka tak berdimensi antara 0 dan 1, yang
menggambarkan perbandingan laju radiasi dari permukaan radiasi
ideal dengan luas yang sama dan suhu yang sama.
= tetapan Stefan-Boltzmann, yaitu = 5,67 × 10-8 W m-2 K-4.
T = suhu mutlak benda
Contoh soal
1. Sebuah plat baja bujursangkar tipis, dengan sisi 10 cm, dipanaskan pada
tungku pandai besi hingga suhu 800oC. Jika emisivitas adalah 0,60,
berapa laju radiasi energi total?
Jawab:
Luas (l) = 2(0,10 m)2
Suhu (T) = 800oC = 1073 K
H = AeT4
= (0,20 m2 )(0,60)(5,67 x 10-8 W/m2 . K4) (1073 K)4
= 900 W
JANGAN BERTANYA
APA YANG SUDAH NEGARA BERIKAN PADAMU
TAPI BERTANYALAH
APA YANG SUDAH KAMU BERIKAN UNTUK
NEGARAMU
TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA