62

Kalor

Perpindahan panas Absorbsi energi radiasi

Absorbsi Energi Radiasi

Prinsip Dasar

Jika sebuah benda memancarkan energi maka benda tersebut juga akan menyerap energi. Pemancar energi yang baik adalah penyerapan energi yang baik pula. Pada percobaan ini digunakan silinder alumunium yang dipanaskan dengan radiasi lampu. Karena proses radiasi, maka terjadi perubahan tekanan di dalam silinder yang akan diukur dengan menggunakan manometer pipa U. Tekanan di dalam silinder mengikuti hukum gas ideal

(1)

dengan p adalah tekanan [N/m2], T suhu silinder [K], V

volume silinder [m3], n banyaknya gas [g/mol] dan R

konstanta gas 8,315 [J/mol.K]. Perubahan tekanan di dalam karena radiasi lampu akan dicatat selama jangka waktu tertentu, dan persamaan 1 dapat ditulis menjadi

(2)

Perubahan kalor persatuan waktu di dalam silinder adalah

(3)

Dengan ∆Q/∆t adalah perubahan kalor per waktu, m massa silinder [g], c panas jenis logam [kal/g.K] dan

adalah perubahan suhu per waktu [K/s].

Sedangkan intensitas radiasi yang dipancarkan oleh sebuah lampu dan diterima oleh sebuah benda persatuan luas

[J/cm2.s] (4)

Dengan I adalah intensitas pancaran (disebut juga konstanta radiasi) A luas penampang lintang benda

yang disinari [cm2] dan adalah laju perubahan

kalor [kal/s]. Peubahan tekanan didalam silinder karena energi radiasi yang diberikan oleh lampu diperoleh dengan menggabungkan persamaan (2), (3) dan (4), sehingga

(5)

KM 09

Tujuan Percobaan

� Mempelajari proses penyerapan energi pada silinder yang diradiasi

� Mencari hubungan antara radiasi lampu dan tekanan dalam silinder

� Mencari konstanta radiasi dari lampu

63

Gbr.1. Pengukuran tekanan di dalam silinder yang

dipanaskan dengan radiasi lampu

Prosedur Percobaan

1. Ukurlah diameter dan panjang silinder yang

digunakan ! 2. Carilah volume silinder dan pipa U yang akan

digunakan untuk percobaan ini dengan cara mengisi silinder dan pipa U dengan air setinggi level yang akan digunakan dan banyaknya air dengan menggunakan gelas ukur !

3. Atur posisi lampu, silinder, statif dan pipa U seperti terlihat pada Gbr.1 ! Jarak antara lampu ke silinder sejauh 5 cm mengarah tegak lurus ketengah silinder.

4. Catat suhu awal lingkungan. 5. Hidupkan lampu dan nyalakan stopwatch

secara bersamaan.

6. Catat perubahan tekanan (perubahan ketinggian air dalam pipa U) setiap 1 menit. Jaga volume sistem tetap konstan dengan

mengatur ketinggian air dalam pipa U tetap sama dengan ketinggian awal sebelum dipanaskan.

7. Matikan lampu dan biarkan lampu mendingin

Pengolahan Data dan Evaluasi

1. Buatlah grafik perubahan tekanan terhadap

waktu (∆p vs t) dari masing-masing silinder ! 2. Hitunglah gradien dari masing-masing grafik

yang diperoleh ! 3. Apakah hubungan antara waktu dan

perubahan tekanan dari radiasi lampu ? 4. Bandingkan hasil yang diperoleh untuk silinder

berbeda warna !

5. Analisa percobaan dan buat kesimpulan !

Peralatan 3 Silinder alumunium

1 Termometer

1 Lampu duduk 100 W

1 Stopwatch