3 Contoh pemindahan haba melalui sinaran
1. Terangkan menggunakan contoh, maksudnya pemindahan haba melalui sinaran ?
Perbincangan
Pemindahan haba sinaran ialah pemindahan haba dalam bentuk gelombang elektromagnet. Satu contoh pemindahan haba sinaran ialah pemindahan haba dari matahari ke Bumi. Antara Bumi dan matahari terdapat vakum atau hampir vakum, jadi haba yang datang dari matahari, pada suhu yang lebih tinggi, ke bumi, pada suhu yang lebih rendah, tidak boleh melalui jirim. Cahaya yang datang dari matahari ke Bumi ialah gelombang elektromagnet, seperti beberapa gelombang elektromagnet yang lain, jadi dapat disimpulkan bahawa haba bergerak dari matahari ke Bumi dalam bentuk gelombang elektromagnet.
2. Mengapakah badan terasa panas dan pengap apabila memakai pakaian hitam pada hari yang panas? Jika ya, apakah warna pakaian yang sesuai dipakai ketika udara sangat panas dan ketika udara sangat sejuk?
Perbincangan
Setiap warna mempunyai keupayaan yang berbeza untuk menyerap haba yang dipancarkan oleh objek lain. Hitam menyerap hampir semua haba yang jatuh ke atasnya, manakala putih memantulkan hampir semua haba yang jatuh ke atasnya. Memakai pakaian hitam pada hari yang panas boleh menyebabkan badan anda berasa panas kerana hitam menyerap hampir semua haba yang datang dari matahari atau udara.
Objek dengan permukaan hitam mempunyai emisiviti hampir dengan 1, manakala objek putih mempunyai emisiviti hampir dengan 0. Emisiviti mempunyai nilai antara 0 dan 1. Semakin besar emisiviti sesuatu objek (e hampir dengan 1), semakin banyak haba yang dipancarkan atau diserap oleh objek tersebut. Sebaliknya, semakin kecil emisiviti sesuatu objek (e hampir dengan 0), semakin sedikit haba yang dipancarkan atau diserap oleh objek tersebut.
Apabila udara sangat panas, pakaian yang dipakai hendaklah berwarna cerah (contohnya putih) dan apabila udara sangat sejuk, pakaian yang dipakai hendaklah berwarna gelap (contohnya hitam).
3. Jejari bumi diketahui ialah 149,6 x 106 km dan keemisivitihan bumi ialah 0,95. Anggarkan kadar pemindahan haba melalui sinaran dari matahari ke permukaan bumi pada siang hari apabila matahari berada tepat di atas kepala!
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Jejari Bumi (r) = 149,6 x 106 km = 149,6 x 109 meter
Luas permukaan Bumi (A) = π r2 = (3,14)(49,6 x 109 m)2 = (3,14)(2460,16 x 1018 m2) = 7725 x 1018 m2
Keberpancaran Bumi = 0,95
Ditanya: Kadar sinaran suria (Q/t)
Jawapan:
Formula kadar sinaran suria:
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
Penerangan:
Q/t = kadar sinaran suria, 1000 W/m2 = pemalar suria, e = keemisiviti, A = luas permukaan objek, θ = sudut yang terbentuk antara sinaran matahari dan garis normal ke permukaan bumi.
Apabila matahari berada tepat di atas kepala, cahaya matahari berserenjang dengan permukaan Bumi. Apabila berserenjang dengan permukaan Bumi, cahaya matahari membentuk sudut 0 ° dengan garis normal berserenjang dengan permukaan Bumi.
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(kos 0o)
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(1)
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(1)
Q/t = 7.338.750 x 1018
Q/t = 7,34 x 1024 Joule/saat
