close

√ Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus Rujukan Soal

Daftar Isi [Tutup]

    Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus & Contoh Soal – Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan perihal radiasi benda hitam. Yang mencakup pengertian radiasi benda hitam, radiasi panas, rumus dan rujukan soal radiasi benda hitam yang dibahas dengan lengkap dan ringan. Agar lebih detailnya silakan simak ulasan dibawah ini dengan secama.



    Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus & Contoh Soal


    Mari kita bahas pengertian radiasi benda hitam terlebih dahulu dengan secama.


    Pengertian Radiasi Benda Hitam


    Warna hitam merupakan suatu warna yang menyerap seluruh cahaya atau sinar yang jatuh mengenainya sehingga mengakibatkan benda tersebut panas. Contohnya ialah dikala kalian menggunakan baju atau kaos yang berwarna hitam pada siang hari, tentu sangat panas. Peristiwa ini disebut dengan radiasi benda hitam.


    Radiasi benda hitam yaitu jenis radiasi elektromagnetik termal yang terjadi pada sekitar atau didalam benda dalam keadaan kesetimbangan termodinamika dengan lingkungannya atau dikala terdapat proses pelepasan dari benda hitam. Sedangkan benda hitam ialah benda yang buram dan tidak sanggup memantulkan cahaya.


    Jika kita melihat secara detail pada lampu pijar, di potongan filamen lampu warnanya kuning keputih-putihan meskipun lampu tersebut berwarna biru. Hal ini terjadi lantaran pada lampu pijar bersuhu diatas 2000 K. Semua benda yang mempunyai sudu diatas 2.000 K niscaya akan memancarkan cahaya putih.


    Perambatan cahaya melewati ruang hampa, cahaya dianggap gelombang, hampir sama dengan insiden interferensi dan difraksi. Yang mana pada insiden interaksi cahaya dengan atom ataupun molekul, cahaya dianggap sebagai partikel. Peristiwa ini antara lain, radiasi panas, dampak fotolistrik, dan tanda-tanda compton.


    Pengertian Radiasi Panas


    Radiasi panas atau disebut juga radiasi kalor ialah radiasi yang dipancarkan dari suatu benda sebagai akhir suhunya. Masing-masing benda memancarkan radiasi panas, tetapi umumnya, kita sanggup melihat suatu benda lantaran benda tersebut memantulkan cahaya yang tiba padanya, bukan lantaran benda tersebut memancarkan radiasi panas.


    Benda itu akan terlihat lantaran meradiasikan panas apabila suhunya lebih dari 1.000 K. Dalam suhu tersebut benda mulai berpijar merah, contohnya kumparan pemanas suatu kompor listrik. Pada suhu diatas 2.000 K benda yang berpijar menjadi keputih-putihan atau kuning, seperi pijar putih dari filamen lampu pijar.


    Jika suhu benda tersebut ditingkatkan, maka intensitas relatif dari spektrum cahaya yang dipancarkan menjadi berubah. Hal tersebut mengakibatkan pergeseran warna-warna spektrum yang diamati, yang sanggup digunakan dalam penentuan suhu sebuah benda.


    Secara umum bentuk rinci oleh spektrum radiasi panas yang dipacarkan dari sebuah benda panas tergantung dari komposisi benda tersebut. Meskipun demikian, hasil percobaan menyatakan kalau ada satu kelas benda panas yang memancarkan spektra panas dengan huruf universal. Benda tersebut ialah benda hitam atau black body.


    Seperti yang sudah dijelaskan diawal, bahwa benda hitam menyerap semua radiasi yang datang. Istilah lain ialah tidak terdapat radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam. Maka benda hitam mempunyai harga absorptansi dan emisivitas yang besarnya sama dengan satu.


    Emisivitas (daya pancar) ialah karakteristik dari suatu materi, yang menggambarkan perbandingan daya yang dipancarkan per satuan luas dari sebuah permukaan terhadap daya yang dipancarkan benda hitam dengan temperatur yang sama. Sedangkan abrsorptansi (daya serap) ialah perbandingan fluks pancaran atau fluks cahaya yang diserap dari suatu benda terhadap fluks yang tiba dari benda tersebut.


    Benda hitam diibaratkan mirip suatu rongga hitam dengan lubang kecil. Sangat sedikit cahaya masuk rongga itu melewati lubang tersebut, berkas cahaya akan dipantulkan berulang kali didalam rongga tanpa sanggup keluar lagi dari lubang tadi.


    Setiap dipantulkan, sinar akan diserap oleh dinding-dinding berwarna hitam. Benda hitam akan menyerap cahaya disekelilingnya kalau suhunya lebih rendah dari suhu sekelilingnya dan akan memancarkan cahaya ke sekelilingnya kalau suhunya lebih tinggi dari suhu sekelilingnya. Hal tersebut sanggup dilihat pada gambar dibawah, kalau benda hitam dipanasi sampai suhunya cukup tinggi akan terlihat membara.


    Benda hitam yang tepat ialah pemancar kalor yang baik (e = 1). Contohnya yang hampir tepat ialah kotak yang tertutup rapat yang dilubangi dengan lubang udara (ventilasi) di rumah.


    Rumus Radiasi Benda Hitam


    Radiasi benda hitam menjangkau semua tempat panjang gelombang. Distribusi energi pada tempat panjang gelombang ini mempunyai ciri khusus yaitu suatu nilai maksimum pada panjang gelombang tertentu. Letak nilai maksimum bergantung dari temperatur, yang akan berpindah atau geser menuju arah panjang gelombang pendek seiring dengan temperatur yang meningkat.


    Di tahun 1879 jago fisika dari Austria yang berjulukan Josef Stefan melakukan suatu percobaan untuk tahu huruf universal dari radiasi benda hitam. Kemudian beliau menemukan kalau daya total per satuan luas yang dipancarkan pada seluruh frekuensi dari suatu benda hitam panas (intensitas total) ialah sebanding dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Sehingga sanggup dirumuskan:


    I total =  σ . T4 ………………………………………………. (1)


    I mengatakan bahwa intensitas radiasi pada permukaan benda hitam di seluruh frekuensi. T ialah suhu mutlak benda dan σ ialah tetapan Stefan-Boltzman yang bernilai 5,67 x 10-8 Wm-2K-4


    Pada insiden benda panas yang bukan benda hitam, akan memenuhi aturan yang serupa, hanya diberi komplemen koefisien emisivitas yang lebih kecil daripada 1 sehingga menjadi:


    I total = e.σ.T4………………….. (2)


    Intensitas merupakan daya per satuan luas, maka persamaan (2) sanggup ditulis dengan:


    P/A = e.σ.T4………………………..(3)


    Dengan ketentuan:

    P = daya radiasi (W)

    A = Luas permukaan benda (m2)

    e = koefisien emisivitas

    T = suhu mutlak (K)


    Beberapa tahun setelahnya, dengan dasar perihal teori gelombang elektromagnetik cahaya, Ludwih Boltzmann (1844 – 1906) secara teoritis mewariskan aturan yang diungkapkan oleh Joseph Stefan (1853 – 1893) dari campuran termodinamika dan persamaan-persamaan Maxwell. Oleh lantaran itu, persamaan (2) dikenal pula sebagai Hukum Stefan-Boltzmann, yang bunyinya:


    “Jumlah energi yang dipancarkan per satuan permukaan sebuah benda hitam pada satuan waktu maka akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya”.


     Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan perihal radiasi benda hitam √ Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus  Contoh Soal


    Contoh Soal Radiasi Benda Hitam


    1.Lampu pijar sanggup dianggap berbentuk bola. Jari-jari lampu pijar pertama 3 kali jari-jari lampu pijar kedua, suhu lampu pijar pertama 67 oC dan suhu lampu pijar kedua 407 oC. Maka tentukan perbandingan daya radiasi lampu pijar pertama terhadap lampu pijar kedua!


    Diketahui:

    T1 = (67 + 273)K = 340 K

    T2 = (407 = 273)K = 680 K

    R1 = 3 R2


    Perbandingan daya radiasi lampu (pertama) terhadap lampu kedua.

     Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan perihal radiasi benda hitam √ Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus  Contoh Soal


    Demikianlah telah dijelaskan perihal Pengertian Radiasi Benda Hitam, Radiasi Panas, Rumus & Contoh Soal, agar sanggup menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.



    Sumber http://www.seputarpengetahuan.co.id