RADIASI

Kita semua sudah mengetahui bahwa matahari jauh letaknya dari bumi. Dan kita ketahui pula bahwa sebagian besar ruangan antara bumi dan matahari adalah hampa. Tetapi kenyataannya bumi kita selalu menerima panas terus-menerus.

Mungkinkah perpindahan panas ini dengan cara konveksi dan konduksi? Mengapa? Dengan cara bagaimanakah perpindahan panas ini? Energi yang dipancarkan matahari berupa gelombang elektromagnetik. Cara rambatan energi panas semacam ini disebut radiasi. Jadi, radiasi adalah perpindahan panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik dan tidak memerlukan zat perantara.

Pada umumnya semua benda pada temperatur tertentu memancarkan atau menerima energi ke atau dari

lingkungan. Dalam keseimbangan energi yang diterima sebesar energi yang dipancarkan benda. Hubungan

antara energi radiasi per satuan waktu per satuan luas (W), dan temperatur sumber radiasi/radiator ( $T_{R}$ )

terhadap temperatur lingkungan ( $T_{S}$ ) dirumuskan :

$W=e\sigma (T_{R}^{4}-T_{S}^{4})$

dengan W dinyatakan $watt.m^{2}$ , e = emisivitas benda yang nilainya tergantung sifat permukaan benda dan

adalah tetapan Stefan yang besarnya adalah $5,672\times 10^{-8} Wm^{-2}K^{-4}$ dan T adalah temperatur mutlak

benda dinyatakan dalam K.

Persamaan di atas disebut hukum Stefan-Boltzman yang menunjukkan bahwa besarnya energi yang

dipancarkan atau diterima besarnya sebanding dengan pangkat empat temperatur mutlaknya. Nilai e

bervariasi dari 0 sampai 1 tergantung sifat permukaan. Apa yang terjadi jika e = 0? Apakah ada proses

radiasi?

Untuk nilai e = 1 menunjukkan bahwa benda tersebut mempunyai daya absorbs dan radiasi yang ideal.

Benda yang mempunyai nilai e = 1 disebut radiasi benda hitam. Bisakah kalian menemukan benda yang

bernilai e = 1?

Gambar 7.11 Proses pertukaran energi pada badan terhadap lingkungan

Gambar 7.11 menunjukkan suatu model bagaimana seseorang kehilangan energy panas terhadap lingkungan. Walaupun seseorang tidak melakukan aktivitas, mereka tetap kehilangan energi untuk proses metabolisme dasar sebesar 90 watt. Suatu hal yang menarik dan penting dalam radiasi adalah adanya mekanisme transfer panas akibat adanya perbedaan temperatur kamar dengan temperatur kulit. Akibatnya badan terasa dingin, bukan?

Jika suhu kamar naik menjadi $45^{0}\textrm{C}$ , apa yang dirasakan oleh badan? Tentu, badan terasa panas dan badan selalu berkeringat. Oleh karena itu energi yang dikeluarkan (keluarnya keringat) akan lebih tinggi yaitu mencapai 234 watt.