Praktikum Fisika Radiasi [PDF]

Citation preview

Fisika 1 SMP Praktikum 1: Radiasi Benda Hitam Tujuan: Menunjukkan bahwa permukaan hitam memancarkan radiasi lebih baik daripada permukaan mengilap Alat dan Bahan: 1. Sebuah kaleng timah 2. Cat hitam kusam 3. Air mendidih Langkah Kerja: 1. Siapkan sebuah kaleng timah. Cat sebagian dinding luarnya dengan cat hitam kusam dan biarkan sebagian dinding luarnya tetap mengilap. 2. Tuangkan air mendidih kedalam kaleng tersebut. 3. Letakkan kedua tanganmu pada jarak yang sama kira-kira 1 cm dari kedua sisi kaleng. Apakah yang kamu rasakan? Nyatakan dengan kesimpulan. Landasan Teori: Radiasi merupakan perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik seperti cahaya tampak (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu, dll), infra merah dan sinar ultraviolet. Kalor merupakan energy yang berpindah. Salah satu contoh perpindahan kalor dengan cara radiasi adalah perpindahan kalor dari matahari menuju bumi. Matahari memiliki suhu lebih tinggi dari bumi, kerena terdapat perbedaan suhu maka kalor akan perpindah dari matahari ke bumi, dari suhu tinggi ke suhu yang lebih rendah. Perpindahan kalor dari matahari ke bumi tidak begitu saja terjadi melainkan harus melalui medium atau perantara. Perantara diantara keduanya adalah melewati ruang hampa. Perpindahan kalor dengan cara radiasi bisa terjadi tanpa adanya sentuhan. Matahari dan bumi tidak saling bersentuhan untuk memindahkan kalor. Demikian juga seperti nyala api dan tubuh kita tidak saling bersentuhan tetapi tubuh kita bisa merasakan panasnya. Laju perpindahan kalor dengan cara radiasi sebanding dengan luas benda dan pangkat empat suhu mutlak (Skala Kelvin) benda tersebut. Benda yang permukaannya berwarna gelap (hitam pekat, seperti arang) memiliki emisivitas mendekati 1, sedangkan benda yang berwarna terang memiliki emisivitas mendekati 0. Semakin besar emisivitas suatu benda (e mendekati 1), semakin besar laju kalor yang dipancarkan benda tersebut. Sebaliknya, semakin kecil emisivitas suatu benda (e mendekati 0), semakin kecil laju kalor yang dipancarkan. Kita bisa mengatakan bahwa benda yang berwarna gelap (warna hitam dkk) biasanya memancarkan kalor yang lebih banyak dibandingkan dengan benda yang berwarna terang (warna putih dll). Besarnya emisivitas tidak hanya menentukan kemampuan suatu benda dalam memancarkan kalor tetapi juga kemampuan suatu benda dalam menyerap kalor yang dipancarkan oleh benda lain. Benda yang memiliki emisivitas mendekati 1 (benda yang berwarna gelap) menyerap hampir semua kalor yang dipancarkan padanya. Hanya sebagian kecil saja yang dipantulkan. Sebaliknya, benda yang memiliki emisivitas mendekati 0 (benda yang berwarna terang) menyerap sedikit kalor yang dipancarkan padanya. Sebagian besar kalor dipantulkan oleh benda tersebut. Benda yang menyerap semua kalor yang dipancarkan padanya memiliki emisivitas = 1. Benda jenis ini



dikenal dengan julukan benda hitam. Dinamakan benda hitam bukan berarti benda tersebut berwarna hitam. Benda hitam sebenarnya merupakan sebuah benda ideal saja.