Radiasi Termal

AhmadDahlan.NET – Radiasi termal adalah proses perpindahan energi (kalor) dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang diemesikan dari permukaan sebuah benda. Maka dari itu, Radiasi Termal dipancarkan ke segala arah dengan kecepatan radaisi setara dengan kecepatan cahaya. Selain itu bentuk Gelombang Elektromagnetik ini menunjukkan jika Radiasi Termal bisa dipancarkan baik dengan atau tanpa medium.

Radiasi Termal

Pada awalnya, fisikawan berpendapat bahwa hanya benda dengan suhu tinggi yang memancarkan radiasi seperti pada besi yang dipanaskan sampai berpendar pada suhu tinggi.

Seiring dengan perkembangan instrumen pengukuran GEM, akhirnya disadari bahwa semua benda akan memancarkan radiasi. Bentuk Radiasi termal yang dipancarkan dibedakan berdasarkan panjang gelombangnya. Jenisnya mulai dari panjang gelombang terpanjang (λ) atau Gelombang Macro sampai pada λ terpendek seperti Sinar Gamma (γ).

Intensitas energi radiasi dari sebuah benda bergantung dari luas permukaan (A) dan suhu benda (T) berpangkat empat. Menurut Hukum Stefan-Boltzmann, Daya Radiasi benda adalah

P = \frac{Q}{t}= eσAT^4

dimana σ adalah Konstanta Stefan-Boltzmann sebesar 5,67.10-8 Wm^-2 K^-4 dan e adalah emisivitas benda dengan nilai 0 sampai 1.

Menurut Hukum Kirchoff tentang radiasi, Benda dengan warna gelap akan meradiasikan energi lebih cepat dibandingkan dengan benda berwarna terang. Karena bergantung warnanya, maka daya emisi dan absobsi radiasi dari sebuah benda akan selalu sama. Hukum Kirchoff juga menyatakan bahwa benda hitam sempurna memiliki nilai e = 1 dan untuk benda putih sempurna e = 0.

Contoh Kasus!

Sebuah benda bersuhu 127^oC memiliki emisivitas benda 0,5. Jika luas permukaan benda adalah 400cm2, maka tentukan pancaran radiasi termal yang dipancarkan benda tersebut!

P = eσAT^4

P = (0,5)(5,67.10^{-8} Wm^{-2}K^{-4})(4 . 10^{-2} m^2)(400K)^4

P = 29,0304 \ W/m^2