sebuah benda hitam sempurna mepunyai suhu 37°c jika luas permukaannya

Berikut ini adalah pertanyaan dari christianatrey pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

sebuah benda hitam sempurna mepunyai suhu 37°c jika luas permukaannya 6² berapakah kalor yang dipqncarkan selama 2 menit

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jadi, kalor yang dipancarkan selama 2 menit adalah 3,9232 J.

Pendahuluan :

Hi ! Kali ini kita akan membahas mengenai radiasi benda hitam. Kembali mengingat sedikit, radiasi merupakan proses perambatan tanpa memerlukan medium rambat (dapat merambat di ruang hampa udara). Radiasi hanya dilakukan oleh gelombang elektromagnetik, termasuk cahaya. Konsep-konsep dasar yang berlaku sebagai berikut :

Tetapan Stefan-Boltzmann ( $\sigma$ ) bernilai selalu sama dan tidak mungkin diubah.
Semakin gelap warna suatu benda pemancar, maka kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi semakin besar (pengecualian bagi bintang yang walaupun bercahaya dianggap sebagai benda hitam sempurna). Skala kehitaman benda pemancar disebut dengan emisivitas.
Semakin luas permukaan suatu benda pemancar, maka kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi semakin besar.
Semakin tinggi suhu suatu benda pemancar, maka kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi semakin besar.
Semakin lama suatu benda memancarkan kalor, maka kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi semakin besar.

Pembahasan :

Berdasarkan konsep dasar tersebut, banyak kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi dapat dirumuskan dengan :

$\boxed{\bold{Q = e \: \sigma \: A \: t \: T^4}}$

Dengan ketentuan :

Q = kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi (J)
e = emisivitas -> 0 ≤ x ≤ 1 (0 hingga 1)
$\sigma = 5,67 \times 10^{-8}$ W/m²K⁴
A = luas permukaan benda (m²)
T = suhu benda (K)
t = selang waktu (s)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

e = emisivitas = 1 (benda hitam sempurna)
$\sigma = 5,67 \times 10^{-8}$ W/m²K⁴
A = luas permukaan benda = 6 m²
T = suhu benda = 37°C = 37° + 273 = 310 K = 3,1 × 10² K
t = 2 menit = 120 detik = 1,2 × 10² detik

Ditanya : Q = kalor yang dipindahkan melalui proses radiasi = ... J

Jawaban :

$Q = e \: \sigma \: A \: t \: T^4$

$Q = 1 (5,67 \times 10^{-8}) (6) (1,2 \times 10^{2})(3,1 \times 10^{2})^2$

$Q = (5,67 \times 10^{-8}) (6) (1,2 \times 10^{2})(9,61 \times 10^{4})$

$Q = (5,67 \times 6 \times 1,2 \times 9,61) \times 10^{(-8 + 2 + 4)}$

$Q \approx 392,32 \times 10^{-2}$

$Q \approx 3,9232 \times 10^{-2 + 2}$

$\boxed {Q \approx 3,9232 \: J}$

Kesimpulan : Jadi, kalor yang dipancarkan selama 2 menit adalah 3,9232 J.

Pelajari Lebih Lanjut :

Contoh perubahan panas radiasi yomemimo.com/tugas/42832
Contoh menghitung emisivitas benda pemancar radiasi yomemimo.com/tugas/21199929
Menghitung dan membandingkan laju radiasi suatu benda pemancar radiasi yomemimo.com/tugas/18745005

Detail Jawaban :

Kelas : 11

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 5 – Kalor dan Perpindahan Kalor

Kata Kunci : kalor; radiasi; radiasi benda hitam; menghitung kalor total

Kode Kategorisasi : 11.6.5

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh MDKP dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 25 May 21

<< Previous Post

Next Post >>

Kerjakan soal, tugas, & PR sekolah semakin mudah