Satuanini didefinisikan intensitas cahaya dari suatu sumber cahaya uang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 x 10 12. hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut. Satuan Jumlah Zat : Mole. Mole atau yang disingkat (mol) alah jumlah zat yang mengandung unsur elementer zat tersebut dalam
A. Pengertian Intensitas Cahaya Intensitas cahaya adalah salah satu besaran pokok yang mengukur daya pancar yang dikeluarkan oleh suatu sumber cahaya pada sudut tertentu. Berdasarkan Satuan Internasional SI, satuan standar dari intensitas cahaya adalah candela cd. Satuan Intensitas Cahaya Konversi Satuan Intensitas Cahaya Catatan tanda titik . merupakan pemisah decimal Satuan Pokok Lain Satuan Panjang Satuan Berat Satuan Waktu Satuan Suhu Satuan Arus Listrik Satuan Intensitas Cahaya Satuan Jumlah Zat B. Rumus Konversi Intensitas Cahaya Satuan candela adalah unit satuan yang mengukur kekuatan sinar cahaya dari suatu sumber cahaya berdasarkan radiasi monochromatic sebesar 540 x 1012 hertz dengan intensitas radian di arah 1⁄683 watt per steradian. Berikut beberapa satuan intensitas cahaya 1 lumen per steradian = 1 candela1 hefnerkerze = candela1 candlepower = candela C. Alat Pengukur Intensitas Cahaya Terdapat beberapa alat untuk mengukur intensitas cahaya adalah sebagai berikut, Lightmeter atau luxmeter Ganiofotometer Spektrofotometer Baca juga Daftar Isi Pelajaran Matematika Sekian artikel Konversi Intensitas Cahaya. Nantikan artikel menarik lainnya dan mohon kesediaannya untuk share dan juga menyukai halaman Advernesia. Terima kasih… Artikel Lainnya
Satuanjumlah molekul adalah Mol. Intensitas Cahaya Satuan intensitas cahaya adalah kandela (disingkat cd). Definisi adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 X 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut (CGPM ke-16, 1979) Besaran turunan :
Selamat datang di web digital berbagi ilmu pengetahuan. Kali ini PakDosen akan membahas tentang Radiasi Benda Hitam? Mungkin anda pernah mendengar kata Radiasi Benda Hitam? Disini PakDosen membahas secara rinci tentang pengertian, intensitas, teori, radiasi, energi, perpindahan, hukum, penerapan dan contoh. Simak Penjelasan berikut secara seksama, jangan sampai ketinggalan. Pengertian Radiasi Benda Hitam Radiasi Benda Hitam ialah suatu benda dimana radiasi kalor yang masuk akan dihirup semuanya, lubang kecil pada sebuah dinding yang berlubang bisa diibaratkan sebagai benda hitam yang komplet. Intensitas Radiasi Benda Hitam Frekuensi elektromagnetik di dalam dinding berlubang yang memiliki panjang frekuensi yang berbeda-beda. Kondisi tersebut diakibatkan karena partikel-partikel yang menyemburkan frekuensi tersebut bergerak dengan akselerasi yang berbeda-beda. Intensitas total yang disemburkan benda hitam bisa dihitung dengan menghitung luas dibawah Iλ sebagai fungsi λ. Besarnya intensitas total tersebut didapat dari rumus Stefan-Boltzman dengan menempuh e=1, untuk benda hitam, yakni sebagai berikut I = T4 Masing-masing kurva memiliki satu nilai maksimal yang berlangsung pada panjang frekuensi yang dinamakan λmaks . Teori Planck pada Radiasi Benda Hitam Untuk menguraikan rumus yang melengkapi seluruh data eksperimen skala benda hitam. Planck mengutarakan dua perkiraan mengenai sifat dasar getaran partikel-partikel dalam dinding-dinding rongga benda hitam. Getaran partikel-partikel yang menyemburkan radiasi hanya bisa mempunyai satuan-satuan energi diskrit dari harga En, yang diberikan antara lain En = nhf Keterangan N = 1,2,3 … jumlah kuanta h = tetapan Planck 6, Js f = frekuensi foton Hz Energi masing-masing pancaran dinyatakan Keterangan c = kecepatan cahaya m/s λ = panjang gelombang m Radiasi Kalor Apabila benda menerima energi radiasi, maka benda tersebut akan memancarkan energi yang diterima ke lingkungannya. Benda yang mudah menerima banyak energi radiasi akan mudah pula memancarkan banyak energi radiasi. Stefan-Boltzman mendapatkan bahwa jumlah energi yang dipancarkan suatu permukaan benda persatuan luas per satuan waktu sebanding dengan pangkat 4 temperaturt sepenuhnya. Keterangan P = daya watt A = luas permukaan benda m2 W = energi persatuan luas persatuan waktu watt / m2 e = emisivitas T = suhu mutlak K = tetapan Stefan-Boltzman 5,67 . 10-8 watt m2 K4 Energi yang di Radiasikan Benda Hitam Seperti yang telah dijelaskan di atas, bahwa benda hitam merupakan benda yang mampu menyerap radiasi dengan baik. Namun, benda hitam juga pemancar radiasi yang buruk. Hal itu menjelaskan bahwa benda putih meskipun tidak mampu menyerap radiasi yang baik, namun dapat memancarkan radiasi yang baik. Sebuah benda hitam disebut baik bila dapat menyerap radiasi secara total. Kemampuan benda menyerap radiasi disebut emisivitas Ɛ. Benda hitam memiliki emisivitas Ɛ = 1 sedangkan benda yang mengkilap memiliki emisivitas Ɛ = 0. Sifat bahan dan suhu mempengaruhi besarnya intensistas radiasi yang dipancarakan dengan rumus matematis adalah sebagai berikut R = Ɛ . . T4 Di mana R = Intensitas radiasi Ɛ = Emisivitas bahan = Konstanta Stefan-Boltman, nilainya 5,67 x 10-4 W/ T = Suhu mutlak benda K Perpindahan Kalor Dengan Cara Radiasi Laju perpindahan kalor radiasi berbanding lurus dengan luas benda dan pangkat suhu mutlak. Artinya, benda yang mempunyai luas permukaan benda yang lebar maka memiliki laju perpindahan kalor yang besar pula, begitu sebaliknya. Begitu pula dengan suhunya. Benda yang memiliki suhu tinggi akan lebih cepat perpindahan kalornya daripada benda yang memiliki suhu rendah. Pernyataan di atas dikemukakan oleh Josef Stefan pada tahun 1879. Selang 5 tahun kemudian Ludwig Boltzmann menuliskan matematisnya. Adapun persamaan matematisnya adalah sebagai berikut Q/t = e A T4 Di mana Q = Kalor atau energi yang pindah t = Waktu Q/t = Laju perpindahan kalor dengan cara radiasi = laju radiasi energi = Konstanta Stefan-Boltman, nilainya 5,67 x 10-4 W/ A = Luas permukaan benda m2 T = Suhu mutlak benda K e = Emisivitas angka yang tidak berdimensi yang nilainya antara 0 dan 1 Hukum Stefan-Boltzmann Perkembangan selanjutnya untuk memahami karakter universal dari radiasi benda hitam datang dari ahli fisika Austria, Josef Stefan 1835-1893 pada tahun 1879. Ia mendapatkan secara eksperimen bahwa daya total persatuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda hitam panas, I total intensitas radiasi total, adalah sebanding dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Berdasarkan hukum Stefan-Boltzmann, intensitas radiasi dinyatakan dengan persamaan Keterangan I intensitas radiasi watt/m2 T suhu mutlak benda K s konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67 . 10-8 watt/ e koefisien emisivitas 0 e 1, untuk benda hitam e = 1 Penerapan Radiasi Benda Hitam Setelah kita membahas konsep radiasi benda hitam, kali ini kita akan mempelajari penerapannya. Dengan menggunakan prinsip radiasi benda hitam, kita dapat menentukan daya yang dipancarkan oleh matahari, suhu matahari, dan radiasi yang dipancarkan oleh tubuh manusia. Penentuan Suhu Permukaan Matahari Suhu permukaan matahari atau bintang dapat ditentukan dengan mengukur daya radiasi matahari yang diterima bumi. Dengan menggunakan hukum Stefan-Boltzmann, tota l daya yang dipancarkan oleh matahari adalah Atau Jika diketahui I = e × s × A = luas permukaan matahari = 4p RM e = 1 maka PM = s 4p Matahari memancarkan daya yang sama ke segala arah. Dengan demikian bumi hanya menyerap sebagian kecil. Meskipun bumi hanya menyerap sebagian daya dari matahari, namun bumi mampu memancarkan daya ke segala arah. Besar daya yang dipancarkan bumi adalah Jika bumi berada dalam kesetimbangan termal maka daya yang diserap bumi sama dengan daya yang dipancarkan. Radiasi Energi yang Dipancarkan Manusia Penerapan radiasi benda hitam juga dapat diterapkan pada benda-benda yang tidak berada dalam kesetimbangan radiasi. Sebagian besar energi manusia diradiasikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik, khususnya inframerah. Untuk dapat memancarkan suatu energi, tubuh manusia harus menyerap energi dari lingkungan sekitarnya. Total energi yang dipancarkan oleh manusia adalah selisih antara energi yang diserap dengan energi yang dipancarkan. Contoh Soal Radiasi Benda Hitam Sebuah kubus dengan panjang sisinya 20 cm, bersuhu 500 C dan emisivitas benda 1. Berapakah laju kalor yang dipancarkan kubus tersebut … Diketahui Luas benda A = sisi x sisi = 0,2 m x 0,2 m = 0,04 m2 Suhu T = 227 C = 500 K Emisivitas e = 1 Konstanta Stefan-Boltzman = 5,67 x 10-8 W/ Ditanya laju kalor W ? Jawab W = e A T4 W = 1 . 5,67 x 10-8 . 0,04 . 5004 W = 141,75 Joule Demikian Penjelasan Materi Tentang Radiasi Benda Hitam Pengertian, Intensitas, Teori, Radiasi, Energi, Perpindahan, Hukum, Penerapan dan Contoh Semoga Materinya Bermanfaat Bagi Siswa-Siswi.
Berikutini yang merupakan satuan dari energi adalah. A. watt B. ampere/sekon D. kilowattjam E. dyne . Semua Soal ★ SMA Kelas 10 / Besaran, Satuan dan Dimensi - Fisika SMA Kelas 10. Berikut ini yang merupakan satuan dari energi adalah. A. watt. B. joule.sekon. C. ampere/sekon. D. kilowattjam. E. dyne. Pilih jawaban
Kita tahu bahwa energi adalah kemampuan untuk menghasilkan usaha, untuk menyebabkan perubahan kimiawi dan fisik di mana energi dapat memanifestasikan dirinya dalam berbagai cara. Salah satunya adalah energi radiasi atau dikenal juga dengan nama radiasi elektromagnetik adalah energi yang ditransmisikan tanpa adanya pergerakan massa. Dalam istilah praktis, ini adalah energi yang ditemukan dalam gelombang elektromagnetik, yang juga dikenal sebagai cahaya. Cahaya terbuat dari partikel-partikel individu yang disebut foton, yang masing-masing membawa “paket” energi kecil. Energi radiasi, atau energi elektromagnetik, adalah jenis energi yang ditransmisikan melalui partikel elementer yang dikenal sebagai foton yang berinteraksi dengan materi untuk mentransfer energi. Karakteristik Karakteristik utama energi radiasi adalah sebagai berikut Ia juga dikenal dengan nama energi elektromagnetik. Ini ditransmisikan melalui partikel elementer yang dikenal sebagai foton. Menghasilkan interaksi dengan materi untuk mentransfer sejumlah energi tetap. Ini adalah partikel yang hadir dalam gelombang elektromagnetik, dalam sinar gamma, dalam sinar ultraviolet UV, sinar inframerah IR, gelombang radio, cahaya tampak spektrum elektromagnetik, bahkan dalam cahaya dan Panasnya matahari. Ia selalu bergerak dan bergerak dengan kecepatan 300 ribu kilometer per detik di luar angkasa. Ini membentuk sejumlah besar gelombang yang memiliki panjang dan frekuensi berbeda. Ini adalah jenis energi yang dipantulkan karena tidak dapat menembus materi melainkan memantul. Itu bisa ditularkan karena bisa melewatinya. Ini adalah jenis energi yang dapat diserap. Untuk apa ini Selain menjadi bagian dari proses penting seperti fotosintesis, energi radiasi dapat digunakan dalam penggunaan peralatan listrik yang berbeda, di bidang kedokteran, radiografi, terapi radio, dan berbagai bentuk instrumen yang berkaitan dengan kedokteran nuklir. Sejarah Gagasan mendapatkan energi dari matahari memiliki sejarahnya ribuan tahun yang lalu, dan penelitian tentangnya berasal dari Yunani kuno. Motor surya aktif pertama kali ditemukan pada tahun 1861, tetapi tidak dapat dibuat secara komersial. Charles Fritts kemudian menemukan sel surya yang digunakan di panel surya, pemanas, satelit, dan perangkat lainnya. Albert Einstein juga bereksperimen dengan energi matahari. Jenis Jenis energi radiasi yang paling dikenal adalah sinar ultraviolet atau sinar X. Karena energi dapat diubah menjadi jenis energi lain, ada berbagai bentuk energi radiasi yang terkait dengan alam. Semuanya adalah gerakan gelombang yang konsisten dalam medan listrik dan magnet. Dari mana itu diperoleh Energi radiasi dapat diperoleh dari berbagai jenis sumber alam, di antaranya kita dapat menyebutkan matahari dan bintang. Itu juga dapat diperoleh dari gelombang radio, sinar ultraviolet dan radiasi infra merah yang berhubungan dengan energi panas yang dilepaskan dari tubuh. Itu juga bisa diperoleh dari sinar gamma dan sinar-x. Bagaimana cara mendapatkannya Energi radiasi dihasilkan atau diperoleh dari gelombang elektromagnetik seperti cahaya tampak, gelombang radio dan sinar. Ini adalah jenis energi yang dapat diperoleh tanpa membutuhkan bahan pendukung. Itu juga diperoleh melalui impuls elektromagnetik matahari. Bagaimana cara kerjanya Energi radiasi memiliki kemampuan untuk bergerak dalam ruang hampa tanpa menempati semua jenis material, yang merupakan karakteristik gelombang elektromagnetik. Satuan pemancar energi radiasi adalah foton yang berperilaku mirip dengan partikel. Intensitas berkaitan dengan jumlah foton yang tertinggal di permukaan, sedangkan warna berkaitan dengan frekuensi dan panjang gelombang cahaya datang. Kelebihan energi radiasi Di antara kelebihan utama energi radiasi yang dapat kami sebutkan, kami memiliki Ini adalah jenis energi non-polusi dan mungkin inilah salah satu keunggulan dan karakteristik utamanya Ini dianggap sebagai sumber energi yang tidak ada habisnya karena merupakan jenis energi yang terbarukan. Ini adalah sistem penggunaan energi yang dianggap ideal untuk semua area di mana saluran listrik tidak dapat dijangkau atau transfernya terlalu mahal dan sulit. Sistem penangkapan matahari atau radiasi yang digunakannya mudah dirawat, suatu keadaan yang memfasilitasi pilihan mereka. Seiring kemajuan teknologi dari hari ke hari, biaya energi radiasi sangat berkurang, sehingga membantu menjaga ekonomi yang memadai. Kekurangan Di antara kelemahan utama energi radiasi, kami dapat menyebutkan yang berikut Tingkat radiasi yang dimiliki jenis energi ini berfluktuasi dari satu area ke area lain dan dari satu musim dalam setahun ke musim lainnya. Ketika energi tersebut menjadi jenis energi yang dipilih oleh penduduk, ia membutuhkan lahan yang luas, yang membuat pilihannya lebih sulit. Anda membutuhkan investasi ekonomi yang kuat, dan tidak semua konsumen siap secara finansial untuk pengeluaran ini. Tempat-tempat di mana jumlah radiasi yang lebih besar dapat ditemukan adalah gurun di alam dan sangat jauh dari kota, itulah sebabnya energi ini tidak dapat digunakan untuk pengembangan pertanian atau industri. Peranan Energi radiasi adalah jenis energi yang sangat penting bagi kehidupan. Praktis penerangan hari itu karena itu dan melaluinya tumbuhan dan hewan berhasil bertahan hidup. Ini juga bertanggung jawab untuk mengatur berbagai proses fisiologis dan mengatur perubahan yang terjadi antara malam dan siang. Ini juga digunakan dalam banyak aspek kehidupan sehari-hari dari pencahayaan bola lampu sederhana hingga instrumen medis penting yang menggunakan energi radiasi untuk berfungsi. Penggunaan energi radiasi menurut negara Spanyol Di Spanyol ada beberapa perusahaan yang didedikasikan untuk instalasi dan penggunaan energi surya. Aktivitas tersebut terjadi terutama di provinsi Mediterania di mana jumlah klien terbesar berada. Meksiko Di negara itu, tujuannya ditetapkan untuk melawan perubahan iklim dan untuk menghasilkan lebih banyak dan menghasilkan lebih banyak energi bersih melalui energi radiasi. Tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan karbon dioksida. Argentina Di Argentina, energi radiasi digunakan terutama untuk memanaskan cairan untuk keperluan industri, untuk memanaskan air dan pemanasan, mengeringkan produk pertanian, konversi fotovoltaik, dan untuk desalinasi dan pemurnian air.
3 Bising yang merusak (damaging/injurious noise) Merupakan bunyi yang intensitasnya melampui Nilai Ambang Batas. Bunyi jenis ini akan merusak atau menurunkan fungsi pendengaran. Beberapa faktor terkait kebisingan yaitu: 1. Frekuensi Frekuensi adalah satuan getar yang dihasilkan dalam satuan waktu (detik) dengan satuan Hz.
Semakin besar mA akan menghasilkan intensitas sinar-X yang semakin besar. Pengaturan tegangan kV akan menyebabkan perubahan ”gaya tarik” anoda terhadap elektron sehingga kecepatan elektron menuju menubruk target akan berubah. Hal ini menyebabkan energi sinar-X yang dihasilkan akan mengalami perubahan. Semakin besar kV akan menghasilkan energi dan intensitas sinar-X yang semakin besar. Bila arus mA dinaikkan maka spektrum sinar-X akan semakin tinggi intensitasnya dengan puncak pada energi atau panjang gelombang yang tetap. Bila tegangan kV dinaikkan maka intensitas semakin tinggi dan puncaknya bergeser ke kiri, panjang gelombang mengecil atau energi membesar. INTERAKSI SINAR-X DENGAN MATERI Beberapa peristiwa yang menyebabkan terjadinya sinar-X telah dibahas pada bagian sebelum ini, sedangkan pada bagian ini akan dibahas proses atau interaksi yang terjadi bila radiasi sinar-X tersebut mengenai materi. Intensitas Radiasi Sinar-X sebagaimana radiasi gelombang elektromagnetik yang lain memancar ke segala arah secara merata. Jumlah radiasi persatuan waktu per satuan luas intensitas disuatu tempat sangat tergantung pada tiga hal yaitu jumlah radiasi yang dipancarkan oleh sumber, jarak antara tempat tersebut dan sumber radiasinya serta medium diantaranya. Hubungan antara intensitas radiasi terhadap jarak mengikuti persamaan ”inverse square law” hukum kuadrat terbalik sebagaimana berikut Universitas Sumatera Utara Dimana I 1 = intensitas di titik 1 I 2 = intensitas di titik 2 r 1 = jarak antara titik1 dan sumber r 2 = jarak antara titik 2 dan sumber Salah satu prinsip proteksi radiasi ekstrena adalah jarak, semakin jauh posisi seseorang dari sumber radiasi maka intensitas radiasi yang diterimanya akan semakin kecil, mengikuti hukum kuadrat terbalik diatas. Atenuasi Sinar-X Intensitas radiasi sinar-X setelah melalui bahan dengan tebal tertentu akan mengalami pelemahan atau atenuasi gambar mengikuti persamaan berikut I = I e -µx ..................................................................................... Dimana I , I = Intensitas sebelum dan sesudah menembus bahan. X = tebal bahan yang diperiksa µ = koefisien absorbsi linier tergantung dari jenis bahan dan tenaga sumber yang digunakan I I X Gambar Atenuasi intensitas radiasi setelah melalui bahan. Bahan Universitas Sumatera Utara HVL half value layer adalah tebal bahan yang dapat menyerap intensitas radiasi menjadi separuhnya, sedangkan TVL tenth value layer adalah tebal bahan yang dapat menyerap intensitas radiasi menjadi seper-sepuluhnya. Nilai HVL dan TVL suatu bahan dapat dihitung dari koefisien serap linier µ nya dengan persamaan berikut Contoh Koefisien serap suatu bahan adalah 0,1386mm. Bila bahan tersebut digunakan sebagai penahan radiasi sinar-X maka tebal yang dibutuhkan untuk menurunkan intensitas radiasi dari 10mRjam adalah HVL bahan = 0,6930,1386 = 5 mm I x I = 2,5 10 = ¼ Tebal yang diperlukan adalah 2 x HVL = 2 x 5 mm = 10 mm satu HVL menurunkan ½ nya maka diperlukan 2 HVL untuk menurunkan ¼ nya. Universitas Sumatera Utara Tabel Jumlah HVL dengan jumlah I x I Jumlah HVL I x I 1 1 2 2 1 4 3 1 8 4 1 16 5 1 32 dan seterusnya....... Tabel Jumlah TVL dengan jumlah I x I Jumlah TVL I x I 1 1 10 2 1 100 3 1 1000 dan seterusnya....... Mekanisme Interaksi
15 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. I = arus tabung t= waktu penyinaran V = potensial tabung sinar-X d = jarak target terhadap sumber radiasi Satuan yang biasa digunakan untuk penyinaran radiografi adalah Rontgen, disingkat R. Satu Rontgen mempunyai energy rata-rata antara 0,1 MeV - 3,0 MeV yang
Menurut [9], bahwa matahari memiliki diameter sebesar 1,39 × 109 m dan jarak rata-rata matahari dari permukaan bumi adalah 1,5 × 1011 m. Bumi mengelilingi matahari dengan lintasan berbentuk elips dengan matahari berada pada salah satu pusatnya. Karena lintasan bumi terhadap matahari berbentuk elips maka jarak antara bumi dan matahari adalah tidak konstan. Jarak terdekat adalah 1,47 x 1011 m yang terjadi pada tanggal 3 Januari dan jarak terjauh terjadi pada tanggal 3 Juli dengan jarak 1,52 x 1011 m. Perbedaan jarak inilah salah satu yang menyebabkan intensitas radiasi matahari yang diterima atmosfer bumi juga menjadi berbeda. Gambar Posisi matahari dan bumi Dengan mengetahui posisi astronomi dan ketinggian suatu daerah maka dapat diprediksi besarnya intensitas radiasi matahari secara teoritis pada waktu tertentu Matahari Bumi 32o 1,495 x 1011 m 1,27 x 107 m 1,39 x 109 m Gsc = 1367 W/m2 dengan mengasumsikan kondisi langit cerah. Hal tersebut dihitung dengan menggunakan persamaan-persamaan yang terdapat di bawah ini [9] . Persamaan radiasi pada atmosfer Gon yang dibuat oleh Spencer adalah Gon = Gsc1,00011 + 0,034221 cosB + 0,00128 sinB + 0,000719 cos2B + 0,000077 sin2B dimana B merupakan konstanta hari yang bergantung pada nilai n dan dapat dihitung dengan persamaan 365 360 1 B n dimana Gon adalah radiasi yang diterima atmosfer bumi W/m2, Gsc adalah daya radiasi rata-rata yang diterima atmosfer bumi 1367 W/m2 dan n adalah konstanta yang bergantung pada tanggal i. Parameter lain yang dijumpai dalam perhitungan radiasi teoritis matahari adalah solar time atau jam matahari. Jam matahari merupakan waktu berdasarkan pergerakan semu matahari di langit pada tempat tertentu. Jam matahari yang disimbolkan dengan ST berbeda dengan penunjukkan jam biasa standard time yang disimbolkan dengan STD. Hubungan kedua parameter tersebut adalah ST = STD ± 4 Lst-Lloc + E dimana STD = waktu lokal standard time Lst = standart meridian untuk waktu lokal o Lloc = posisi atau derajat bujur untuk daerah yang dihitung o dimana untuk bujur timur BT, digunakan -4, untuk bujur barat BB digunakan +4 E = faktor persamaan waktu equation of time Tabel Urutan hari berdasarkan bulan Bulan n Januari i Februari 31 + i Maret 59 + i April 90 + i Mei 120 + i Juni 151 + i Juli 181 + i Agustus 212 + i September 243 + i Oktober 273 + i November 304 + i Desember 334 + i Nilai dari faktor persamaan waktu dapat ditentukan dari E = 229,20,000075 + 0,001868cosB - 0,032077sinB - 0,014615cos2B - 0,04089 sin2B Untuk menentukan besar dan arah radiasi maka terdapat beberapa parameter yang harus diketahui dan tampak pada gambar Gambar Sudut sinar dan posisi sinar matahari Keterangan gambar dapat dijabarkan sebagai berikut. - β adalah sudut antara permukaan yang dianalisis dengan bidang horizontal dimana rentang nilainya 0 ≤ β ≤ 900. - γ adalah sudut penyimpangan sinar pada bidang proyeksi dimana 0o pada selatan dan positif ke barat. - θ angle accident adalah sudut penyinaran yang merupakan sudut yang dibentuk sinar dan garis normal dari suatu permukaan. - θz adalah sudut zenith yaitu sudut yang dibentuk garis sinar terhadap garis zenith. Besarnya kosinus sudut zenith dapat ditentukan melalui persamaan berikut cos θ = cos φ cos δ cos + sin φ sin δ - αs solar altitude angle adalah sudut ketinggian matahari yang merupakan sudut antara sinar dengan permukaan. - γs sudut azimut matahari yaitu sudut antara proyeksi matahari terhadap selatan ke timur adalah negatif dan ke barat adalah positif. - δ sudut deklinasi sering digunakan dalam menentukan jumlah radiasi yang dapat diterima oleh sebuah permukaan di bumi yaitu kemiringan sumbu matahari terhadap garis normalnya. Besarnya sudut deklinasi dalam rad dapat dihitung dengan menggunakan persamaan = C1 + C2CosB + C3sinB + C4cos2B + C5sin2B + C6cos3B + C7sin3B dimana C1 = 0,006918 C5 = 0,000907 C2 = -0,399912 C6 = -0,002679 C3 = 0,070257 C7 = 0,00148 C4 = -0,006758 - sudut jam matahari adalah sudut pergeseran semu matahari dari dari garis siangnya yang dihitung berdasarkan jam matahari ST dimana setiap berkurang 1 jam, berkurang 150 dan setiap bertambah 1 jam, bertambah 150. Hal ini berarti bahwa tepat pukul siang maka harga =0, pada pukul pagi harga = -150 dan pukul maka nilai = 300. Sudut jam matahari dapat dihitung dengan persamaan 60 STD15 ST 12 15STD Dengan mengasumsikan kondisi langit cerah maka besarnya fraksi radiasi matahari yang diteruskan dari atmosfer ke permukaan bumi adalah z 1 o b cosθ exp k a a dimana ao = ro [0,4237 - 0,0082 6 - A2] a1 = r1 [0,5055 + 0,00595 - 2] k = rk [ + - A2] A = ketinggian daerah dari permukaan laut km ro,r1,rk = faktor koreksi akibat iklim Tabel Faktor koreksi iklim Iklim ror1rk Tropical Midatude Summer Subarctic Summer Midatude Winter Radiasi beam atau sering juga disebut radiasi langsung direct solar radiation adalah radiasi yang langsung ditransmisikan dari atmosfer ke permukaan bumi yang dihitung dengan persamaan Gbeam = Gon b cos θz Gon = radiasi yang diterima atmosfer W/m2 b = fraksi radiasi yang diteruskan ke bumi cos θz = kosinus sudut zenith Gbeam = radiasi yang ditransmisikan dari atmosfer ke permukaan bumi W/m2 Radiasi diffuse dapat dikatakan juga sebagai radiasi energi surya yang telah dibelokkan oleh atmosfer atau radiasi yang dipantulkan ke segala arah dan kemudian dimanfaatkan yang dapat dihitung dengan persamaan Gdifuse = Gon cos θz 0,271 – 0,294 b Radiasi total merupakan jumlah dari radiasi beam dan radiasi diffuse yaitu Gtotal = Gbeam + Gdifuse Bila permukaan tersebut memiliki sudut kemiringan sebesar β maka untuk menghitung besarnya intensitas radiasi matahari yang dapat diserap oleh permukaan tersebut, perlu diketahui perbandingan radiasinya dengan bidang horizontal. Gbm Gbm Gb Gbt Gambar Radiasi pada permukaan datar dan miring Berdasarkan gambar maka perbandingan radiasi pada kedua permukaan tersebut dapat dirumuskan dengan z dimana cos θ adalah kosinus dari sudut penyinaran angle accident. Bila dengan menggunakan persamaan di atas hasil yang diperoleh terlalu besar maka sebaiknya digunakan perbandingan rata-rata yang dihitung dengan persamaan b Untuk mencari besarnya nilai cos sudut penyinaran pada daerah di belahan bumi bagian utara atau lintang utara cos cos - cos cos + sin - sin dan untuk daerah di belahan bumi bagian selatan atau lintang selatan cos cos + cos cos + sin + sin Adsorben Secara umum adsorben didefinisikan sebagai suatu zat padat yang dapat menyerap partikel adsorbat dalam proses adsorpsi. Adsorben memiliki sifat khusus dan terbuat dari bahan-bahan yang berpori. Perlu diketahui bahwa pemilihan jenis adsorben yang akan digunakan dalam suatu proses adsorpsi mesti disesuaikan dengan sifat dan keadaan adsorbat yang akan diadsorpsi serta nilai ekonomisnya. Alumina Aktif Alumina aktif merupakan suatu alumina yang berbentuk butir, berpori, sangat besar daya serap terhadap air, gas, uap dan cairan tertentu. Jika telah jenuh dapat diaktifkan kembali dengan jalan memanaskannya sampai temperatur 150 - 325oC, proses ini dapat diulang beberapa kali [13]. Alumina aktif banyak digunakan untuk menghilangkan uap-uap minyak yang ada dalam gas oksigen, hidrogen, karbon dioksida, gas alam dan lain-lain, juga digunakan sebagai katalisator. Salah satu bentuk senyawa alumina aktif adalah molecular sieves yang memiliki kemampuan untuk melepaskan air saat dipanaskan dan re-adsorb pada proses pendinginan. Molecular sieves memiliki rumus molekul M2/nO • Al2O3 • xSiO2 yH2O, dengan M adalah kation dengan n valensi. Salah satu adsorben yang digunakan pada penelitian ini adalah alumina aktif molecular sieves 13X yang merupakan salah satu jenis alumina aktif komersial dengan rumus kimia Na86[AlO286 SiO2106]. 264H2O memiliki lubang atau rongga internal berbentuk elips dengan diameter 13 Angstroms dan diameter pori sekitar 8 Angstroms [14]. Proses penyerapan pada molecular sieves adalah akibat muatan kation yang ada pada kisi kristal. Muatan kation ini bertindak sebagai situs positif lokal yang kuat dan muatan elektrostatisnya akan menarik ujung molekul polar dari bahan yang akan diadsorpsi. Oleh karena itu bila semakin besar polaritas molekul maka sifat adsorpsinya semakin besar. Disamping itu pemilihan alumina aktif tersebut sebagai adsorben karena harganya yang jauh lebih ekonomis dibandingkan dengan karbon aktif komersial. Karbon Aktif Karbon aktif merupakan adsorben yang mudah didapat di seluruh daerah di Indonesia, harganya murah, tidak berbahaya, dan mempunyai sifat adsorpsi yang baik. Karbon aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk yang berasal dari bahan yang mengandung karbon misalnya batubara, cangkang kelapa, dan sebagainya. Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan dengan tekanan dan temperatur tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki permukaan pori yang luas. Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85 - 95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben penyerap. Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan demikian disebut sebagai arang aktif. Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang sangat halus berukuran mm [11]. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam biasanya karbon aktif tersebut menjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu biasanya arang aktif dikemas dalam kemasan yang kedap udara. Sampai tahap tertentu beberapa jenis arang aktif dapat direaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang disarankan untuk sekali pakai. Karbon aktif dan metanol merupakan pasangan yang sesuai untuk mendapatkan nilai COP yang lebih baik dan lebih murah dibanding pasangan lain untuk siklus pendingin adsorpsi [12]. Pada penelitian ini khusus untuk adsorben karbon aktif digunakan jenis karbon aktif butiran non komersial produksi lokal. Refrijeran Adsorbat atau refrijeran merupakan suatu bahan yang mudah berubah fasa dari gas menjadi cair atau sebaliknya dalam suatu proses pendinginan. Prinsip kerja dari refrijeran adalah dengan mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di kondensor. Untuk keperluan suatu jenis pendinginan seperti untuk pendinginan udara atau pengawet beku maka diperlukan refrijeran dengan karakteristik termodinamika yang sesuai. Beberapa syarat untuk refrijeran adalah [15, 16, 17]. 1. Tidak dapat terbakar atau meledak bila tercampur dengan udara, pelumas dan sebagainya. 2. Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada sistem mesin pendingin. 3. Mempunyai titik didih dan kondensasi yang rendah. 4. Mempunyai panas laten penguapan yang besar agar panas yang diserap evaporator cukup besar. 5. Memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Metanol secara umum dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus dan merupakan bentuk alkohol paling sederhana. Untuk kondisi tekanan atmosfer maka metanol berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar dan beracun dengan bau yang khas. Saat ini metanol digunakan sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan aditif bagi industri. Untuk penelitian ini digunakan metanol sebagai refrijeran dimana sifat refrijeran dapat dilihat pada tabel Tabel Sifat refrijeran metanol [11] Parameter Keterangan Rumus molekul CH3OH Massa jenis 787 kg/m³ Titik lebur - 97,7oC Titik didih 64,5oC Sifat cair, flammable F, toxic T Panas laten penguapan 1155 kJ/kg
Berikutini adalah manfaat dan tujuan penelitian yaitu: Mengukur intensitas UV yang diterima pekerja las dengan menggunakan 1 jam waktu kerja. Membandingkan hasil pengukuran intensitas radiasi yang didapatkan dengan NAB yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Ketenagakerjaan No.05 Tahun 2018.
Table Of Content [ Close ]1. 1. Pengertian2. 2. Cara Perpindahan Kalor Secara Radiasi3. 3. Rumus Perpindahan Kalor Secara Benda Hitam Black Body Benda Abu-Abu Gray Body4. 4. Spektrum Elektromagnetik5. 5. Contoh Perpindahan Kalor Secara Radiasi 1. Pengertian Perpindahan kalor secara radiasi adalah suatu proses mengalirnya energi kalor dari suatu benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah melalui medium gelombang elektromagnetik. Perpindahan energi kalor radiasi terjadi apabila benda-benda tersebut terpisah di dalam ruang, bahkan apabila terdapat ruang hampa di antaranya. Pada umumnya istilah radiasi digunakan pada segala sesuatu hal yang berhubungan dengan gelombang elektromagnetik. Namun hal yang perlu diperhatikan dalam ilmu perpindahan kalor adalah tentang suatu hal yang diakibatkan oleh suhu yang dapat mengangkut energi melalui medium yang dapat melewati ruang atau medium yang tembus cahaya. Energi yang berpindah dengan mekanisme tersebut diistilahkan dengan kalor radiasi. Sehingga materi akibat perubahan susunan elektron atau perubahan konfigurasi pada atom atau molekul pembangun materi tersebut dapat memancarkan energi berupa kalor. Energi diangkut dengan gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik bergerak dalam garis lurus dalam medium yang seragam atau vakum hampa udara hingga gelombang elektromagnetik dipantulkan atau diserap absorb. Perambatan kecepatan gelombang elektromagnetik dalam vakum hampa udara sama dengan kecepatan cahaya. Mekanisme perpindahan kalor secara radiasi pada dasarnya sama dengan mekanisme radiasi cahaya. Perpindahan kalor pada radiasi panas merupakan semua diri yang memancarkan energi oleh proses dari radiasi elektromagnetik. Intensitas tersebut dari penyebaran energi tergantung pada temperatur tersebut dari diri dan alam pada permukaan tersebut. Sebagai contoh panas yang sampai ketika duduk dimuka api itu adalah energi radiasi, energi radiasi roti panggang pada pemanggang listrik dan panasnya ketika berjalan dibawah sinar matahari. Semua benda memancarkan panas radiasi secara terus-menerus. Intensitas tingkatan pancaran tergantung pada suhu dan sifat permukaan. Energi radiasi bergerak dengan kecepatan cahaya 3×108 m/s dan gejala-gejalanya merupakan radiasi cahaya. Menurut teori elektromagnetik, radiasi cahaya dan radiasi termal hanya berbeda dalam panjang gelombang masing-masing. Gambar perpindahan kalor secara radiasi Panas radiasi dipancarkan oleh suatu benda dalam bentuk batch kumpulan energi yang terbatas quanta. Teori gelombang dapat menguraikan gerakan kalor radiasi di dalam ruang seperti perambatan cahaya. Apabila gelombang radiasi menjumpai benda yang lain, maka energinya diserap di dekat permukaan benda tersebut. Perpindahan kalor dengan cara radiasi menjadi semakin penting dengan meningkatnya suhu suatu benda. Aliran panas dalam suatu sistem transient sementara juga dikenal dengan istilah fana tidak kekal. Atau unsteady tidak konstan bila suhu di berbagai titik dari sistem tersebut berubah dengan waktu. Karena perubahan suhu menunjukkan perubahan energi dalam sistem. Maka dapat disimpulkan bahwa penyimpanan energi adalah bagian yang tidak terpisahkan dari aliran panas unsteady tidak konstan. 3. Rumus Perpindahan Kalor Secara Radiasi Benda Hitam Black Body Sifat permukaan dan suhu permukaan sangat mempengaruhi jumlah energi yang meninggalkan suatu permukaan sebagai kalor radiasi. Radiator sempurna atau benda hitam black body memancarkan energi radiasi dari permukaan dengan laju qr. Sehingga dapat ditentukan dengan hubungan sebagai berikut Dimana satuan laju perpindahan kalor secara radiasi qr adalah Btu/h jika luas permukaan A1 dalam ft2. Suhu permukaan T1 dalam derajat Rankine R. Dan konstanta dimensional dengan nilai 0,1714 × 10-8 Btu/ Dalam satuan SI, laju perpindahan kalor secara radiasi qr mempunyai satan watt jika luas permukaan A1 dalam m2. Suhu permukaan T1 dalam derajat Kelvin K. Dan konstanta dimensional dengan nilai 5,67 × 10-8 watt/ Besaran dinamakan dengan konstanta Stefan-Boltzmann berdasarkan nama dua orang ilmuwan Austria, J. Stevan, pada tahun 1879 menemukan persamaan tersebut secara eksperimental percobaan dan L. Boltzmann, pada tahun 1884 menurunkannya secara teoretik teori. Peninjauan terhadap persamaan tersebut di atas menunjukkan bahwa permukaan benda hitam manapun akan meradiasi energi dengan laju yang sebanding dengan suhu pangkat empat. Walaupun laju pancaran rate of emission tidak tergantung pada kondisi sekitar. Perpindahan bersih netto panas radiasi memerlukan adanya perbedaan suhu permukaan antara dua benda di antara dimana pertukaran panas berlangsung. Apabila benda hitam memancarkan radiasi ke sebuah penutup yang mengurungnya dimana juga mempunyai permukaan hitam dengan emitansi atau emittance ϵ sama dengan satu. Maka penutup tersebut mampu menyerap semua energi radiasi yang datang padanya. Sehingga nilai laju bersih perpindahan kalor radiasi dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut Dimana T2 adalah suhu permukaan penutup dalam derajat Fahrenheit F. Benda Abu-Abu Gray Body Benda-benda yang nyata real bodies tidak memenuhi spesifikasi perincian radiator ideal. Tetapi memancarkan radiasi dengan laju yang lebih rendah daripada benda hitam. Jika pada suhu yang sama dengan benda hitam, benda nyata akan memancarkan sebagian yang konstan dari pancaran benda hitam pada setiap panjang gelombang. Maka benda tersebut disebut dengan benda abu-abu gray body. Laju bersih perpindahan kalor dari benda abu-abu dengan suhu T1 ke benda hitam dengan suhu T2 yang mengelilinginya dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut Dimana ϵ adalah emitansi emittance permukaan abu-abu dan sama dengan perbandingan pancaran emission dari permukaan abu-abu terhadap pancaran dari radiator sempurna pada suhu yang sama. Tabel nilai emisitivitas permukaan logam 4. Spektrum Elektromagnetik Panas radiasi terjadi pada jarak dari spektrum elektromagnetik dari emisi energi. Hal tersebut hampir sama dengan sifat gelombang seperti cahaya atau radio. Setiap banyaknya dari energi radian mempunyai panjang gelombang lamda dan frekuensi. Sebagian besar di dalam spektrum elektromagnetik adalah gelombang bantalan energi, hanya sebagian kecil dari yang panas. Hanya jendela terkecil yang dapat dilihat di dunia sekitar kita yang ada di dalam spektrum ini. Panas radiasi yang komponen utama biasanya dari radiasi infra merah. Melalui banyak jendela yang besar tentang tiga urutan dari besarnya pada panjang gelombang lamda dan frekuensi. Pada tabel di bawah menunjukkan bentuk yang bervariasi melebihi jarak dari panjang gelombang yang tujuh belas jengkal dari urutan besarnya. Berikut ini merupakan karakteristik bentuk elektromagnetik spectrum gelombang. Tabel bentuk elektromagnetik spectrum gelombang Model panas radiator yang sempurna disebut black body atau benda hitam. Black body dapat menyerap semua energi yang sampai dan tidak terpantul. Syarat tersebut dapat membingungkan sedikit karena begitu black body juga dapat memancarkan energi. Kesempurnaan radiator adalah black atau hitam dengan pengertian akan menyerap semua cahaya yang kelihatan dan semua radiasi lainnya yang sampai kepada mereka. Gambar spectrum elektromagnetik 5. Contoh Perpindahan Kalor Secara Radiasi Panas sinar matahari yang dirasakan jika berjalan di siang unggun dapat menghangatkan badan apabila berada akan terpanggang saat dimasukkan di dalam microwave yang menyala. Penetasan telur ayam dengan bantuan panas dari sinar bohlam air laut oleh sinar akan kering saat dijemur di bawah panas terik pengeringan cat dengan menggunakan lampu infrared.
Energiyang diperlukan untuk membuat membuat satu pasangan ion di udara adalah. 5,4 x 10 -18 Joule. Oleh karena itu 1 Rontgen dapat dikonversikan ke Joule sebagai berikut : 1 R = (1,6 x 10 15 ) (5,4 x 10 -18) J/kg udara. = 8,69 x 10 -3 J/kg udara. = 0,00869 J/kg udara. Satuan Rontgen penggunaannya terbatas untuk mengetahui besarnya paparan
Rangkuman Materi Radiasi Benda Hitam Kelas 12Radiasi Benda HitamHukum Pergeseran WienTeori Kuantum PlanckEfek Fotolistrik dan Teori EinsteinSinar XEfek ComptonGelombang De BroglieCONTOH SOAL & PEMBAHASANRangkuman Materi Radiasi Benda Hitam Kelas 12Radiasi Benda HitamStefan menunjukan gejala radiasi benda hitam melalui eksperimen dimana daya total per satuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh benda hitam sebanding dengan pangkat empat suhu mutlaknya. Radiasi dipengaruhi oleh sifat warna benda, besara ini disebut koefisien emisivitas e. Penemuan Stefan diperkuat oleh Boltzman yang dikenal sebagai hukum Stefan-Boltzmann yang persamaannya dapat ditulis sebagai berikutP = e. intensitas radiasinya adalahE = P. tKeteranganP = daya radiasi wattA = luas penampang m2e = emisivitas bendaT = suhu mutlak benda K = konstanta Stefan-Boltzmann 5,67 x 10-4 W/m2K4l = intensitas radiasi benda Watt/m2E = energi radiasi jouleHukum Pergeseran WienWien menemukan adanya pergeseran panjang gelombang maksimum saat suhu benda hitam grafik terlihat bahwa suhu T1>T2 sedangkan untuk panjang gelombang λ1 < λ2 . Hubungan ini dapat ditulis melalui persamaanλmT = cketeranganλm = panjang gelombang terpancar maksimum mT = suhu mutlak benda hitam Kc = tetapan Wien 2,9 x 10-3Teori Kuantum PlanckMax Planck mempelajari sifat dasar dari getaran molekul-molekul pada dinding rongga benda hitam dibuat kesimpulan bahwa Setiap benda yang mengalami radiasi akan memancarkan energinya secara diskontinu berupa paket-paket energi yang disebut kuanta foton. Secara matematis dapat dirumuskan berikutE = n hfKeteranganE = energi radiasi Jn = jumlah partikel cahaya/fotonh = tetapan Planck 6,63 x 10-34 Jsf = frekuensi cahaya HzEfek Fotolistrik dan Teori EinsteinEfek fotolistrik merupakan peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam karena energi cahaya seperti yang ditunjukkan elektron akan terlepas dari pelat katode dan bergerak menuju ke anode bila diberi seberkas cahaya dengan energi E = hf yang lebih besar dari W0Energi minimal yang dibutuhkan elektron untuk terlepas disebut fungsi kerja logam/energi ambang hukum kekekalan energi maka pada saat fotoeletron terhenti . secara matematis berlaku =eV0Keterangan EKmaks=energi kinetik maksimum =muatan elektron =1,6×10-19CV0=potensial henti VSinar XSinar X pertama kali ditemukan oleh Wilhelm Roentgen. Sinar x dapat dijelaskan sebagai elektron energi kinetk yang menumbuk permukaan logam,dan dari permukaan logam dipancarkan sinar x atau foton-foton .energi kinetik elektron di ubah seluruhnya menjadi energi umum dapat dirumuskan menjadiKeteranganλ = panjang gelombang foton sinar Xh = tetapan Planck 6, Jsc = cepat rambat gelombang elektromagnetik m/se = muatan elektron 1, CV=potensial pemercepat fotonVoltEfek Compton berhasil menjelaskan hamburan sinar X Foton yang menumbuk elektron sehingga foton mengalami pembelokkan dengan sudut = pergeseran panjang gelombang mλ = panjang gelombang foton datangmλ’ = panjang gelombang foton hambur mmo = masa elektron=9,2×10-31kgθ = sudut hamburanh/ = panjang gelombang Compton mGelombang De BroglieLouis de Broglie mampu menjelaskan konsep dualisme yang menyatakan bahwa jika cahaya dapat bersifat sebagai geombang dan partikel ,partikel pun mungkin dapat bersifat sebagai gelombang .Menurut de broglie selain untuk foton setiap partikel juga memenuhi persamaan berikut .Keteranganλ = panjang gelombang partikel mp = momentum partikel kg m/sm = massa partikel kgv = kecepatan partikel m/sCONTOH SOAL & PEMBAHASANSoal UN 2004Energi foton sinar gamma adalah 108 eV h=6,6 x 10-34 Js; 1 Ev =1,6 X 10-19 joule, panjang gelombang sinar gamma tersebut dalam angstrong adalah..4,125 X 10-15 m1,2375 X 10-14 m4, 125 x 10-5 m1,2375 x 10-4 m7,27 x 10-6 mPEMBAHASAN Diketahui E = 108 eV= 1,6 x 10-11 jouleMenentukan λ dapat menggunakan persamaan Jawaban BSoal UMPTN 1996Grafik berikut menunjukkan hubungan antara ineti inetic maksimum inetic EK terhadap frekuensi foton f pada efek fotolistrik. Jika konstanta Planck 6,6 x 10-34 J s dan 1 eV = 1,6 x 10-19 joule, maka besar f dalam satuan Hz adalah…48 x 101420 x 101414 x 10149,5 x10148,9 x 1014PEMBAHASAN Dari grafik tersebut diperoleh data sebagai berikut EK= 0,2 eV = 0,32 X 10–19 Joule Wo = 3,7 eV =5,92 x 10-19 joule Menentukan frekuensi dari energi kinetik efek fotolistrik EK= hf – Wo Jawaban DSoal UN 2003Berikut ini yang merupakan urutan gelombang elektromagnetik dari yang memiliki energi foton besar ke yang lebih kecil adalah…Sinar gamma, sinar x, sinar infra merahSinar x, sinar gamma, sinar ultravioletSinar tampak, sinar ultraviolet, sinar xSinar ultraviolet, sinar gamma, sinar xSinar ultraviolet, sinar tampak, sinar xPEMBAHASAN Urutan gelombang dengan frekuensi terbesar ke frekuensi terkecil adalah…Sinar gammaSinar xSinar ultravioletSinar tampakSinar inframerahGelombang mikroGelombang radioJawaban ASoal UMPTN 1997Permukaan logam tertentu mempunyai fungsi kerja W joule. Bila konstanta planck h joule sekon maka energi maksimum foto elektron yang dihasilkan oleh cahaya berfrekuensi u Hz adalah dalam joule …W + huWhuW – huhu/Whu – wPEMBAHASAN Menentukan energi kinetik efek fotolistrik dapat menggunakan rumusanEK = hu – w Jawaban ESoal UN 2014Perhatikan pernyataan berikut!Elektron yang terpancar pada peristiwa efek fotolistrik disebut elektron elektron yang terpancar tidak bergantung pada intensitas cahaya yang mengenai permukaan kinetik elektron yang terpancar bergantung kepada energi gelombang cahaya yang mengenai permukaan mengeluarkan elektron dari permukaan logam tidak bergantung pada frekuensi ambang f0.Pernyataan yang benar tentang efek foto listrik adalah…1 dan 21 dan 32 dan 32 dan 43 dan 4PEMBAHASAN Laju elektron yang terpancar dipengaruhi oleh frekuaensi yag terpancar karena efek fotolistrik disebut elektron ambang akan menentukan batasan energi untuk terlepasnya elektron dari suatu kinetik elektron yang terpancar bergantung panjang gelombang cahaya yang yang benar 1 dan 3 Jawaban BSoal UMPTN 1994Pada gejala foto listrik diperoleh grafik hubungan I kuat arus yang timbul terhadap V tegangan listrik sebagai berikutUpaya yang dilakukan agar grafik a menjadi grafik b …Mengurangi intensitas sinarnyaMenambah intensitas sinarnyaMenaikkan frekuensi sinarnyaMenurunkan frekuensi sinarnyaMengganti logam yang disinariPEMBAHASAN Kuat arus dipengaruhi oleh jumlah muatan yang keluar , sedangkan jumlah elektron dipengaruhi oleh intensitas sinarnya . makin besar intensitas yang disinarkan maka akan makin besar pula jumlah elektron dan kuat arusnya. Agar kuat arus a sama dengan kuat arus b maka instensitas sinara harus ditambah. Jawaban BSoal UMPTN 1999Sebuah elektron melaju di dalam tabung pesawat tv yang bertegangan 500 V besarnya momentum elektron tersebut saat membentur kaca TV adalah …1,2 x 10-23 Ns1,5 x 10-23 Ns1,8 x 10-23 Ns2,0 x 10-23 Ns2,4 x 10-23 NsPEMBAHASAN Menentukan momentum elektron dapat ditentukan melalui rumus Diketahui m = massa elektron = 9,1 x 10-31 kg e = muatan elektron = 1,6 x 10-19 C V = 500 V p = 1,2 x 10-25 Ns Jawaban CSoal UN 2012Pertanyaan yang benar tentang efek fotolistrik …Elektron yang keluar dari permukaan logam dipengaruhi oleh medan magnetPeristiwa efek foto listrik dapar dijelaskan dengan menggunakan mekanika listrikPeristiwa efek foto listrik dapat dijelaskan dengan menggunakan disekitar inframerahJumlah elektron yang keluar dari permukaan tidak dipengaruhi oleh intensitas cahayaEnergi elektron yang kelur dari permukaan logam akan bertambah jika frekuensi cahaya diperbesarPEMBAHASAN Hubungan energi kinetik dengan frekuensi cahaya Ek=hf-W0 Keterangan Ek = energi kinetik foto elektron F = frekuensi cahaya Wo = fungsi kerja logam Energi kinetik elektron yang akan makin besar jika frekuensi f cahaya yang menyinari logam diperbesar Jawaban ESoal UN 2010Jika kecepatan partikel A lebih besar dibandingkan kecepatan partikel B panjang gelombang de broglie partikel A pasti lebih kecil dari pada panjang gelombang de broglie partikel BSEBABPanjang gelombang de broglie suatu partikel berbanding terbalik dengan momentum partikelPEMBAHASAN Rumusan panjang gelombang de brogliepernyataan salah karena tidak pasti lebih besar karena bergantung juga pada massa partikelAlasan benar karena momentum berbanding terbalik dengan panjang gelombang de broglie. Jawaban DSoal SPMB 2001Permukaan suatu lempeng logam tertentu disinari dengan cahaya monokromatik. Percobaan ini di ulang dengan panjang gelombang yang berbeda. Ternyata tidak ada elektron keluar jika lempeng di sinari dengan panjang gelombang diatas 500nm. Dengan menggunakan gelombang tertentu, ternyata dibutuhkan tegangan 3,1 volt untuk menghentikan arus foto listrik yang terpancar dari lempeng. Panjang gelombang tersebut dalam nm adalah…223273332381442PEMBAHASAN Jawaban ASoal UN 2010Intensitas radiasi yang diterima dinding tungku pemanas ruangan adalah 66, jika tungku ruangan dianggap benda hitam dan radiasi gelombang elektromagnetik mempunyai panjang gelombang 600 nm, maka jumlah foton yang mengenai dinding persatuan luas persatuan waktu adalah…h = 6,63 X 10-34 Js, c = 3 X 108 X 1019 foton2 X 1020 foton2 X 1021 foton5 X 1020 foton5 X 1021 fotonPEMBAHASAN Jawaban BSoal SPMB 2005Frekuensi foton yang di hamburkan oleh elektron bebas akan lebih kecil di bandingkan saat datang adalah hasil dari…Efek fotolistrikEfek comptonproduksi pasanganproduksi sinar-Xradiasi benda hitamPEMBAHASAN Peristiwa tumbukan antara partikel cahaya foton dengan partikel elektron merupakan efek compton. Yang mengakibatkan panjang gelombang foton akhir lebih besar daripada foton awal. Karena panjang gelombang dan frekuensi memenuhi persamaan = c/fJawaban BSoal SBMB 2002Suatu partikel pion meson dalam keadaan tertentu dapat musnah menghasilkan dua foton identik dengan panjang gelombang l Bila masa partikel pion adalah m, h tetapan Planck, dan c kelajuan cahaya dalam vakum, maka l, dapat dinyatakan dalam m, c dan h dalam bentuk…PEMBAHASAN Jawaban CSoal UN 2010Sebuah partikel elektron bermasa 9 x 10-31 kg bergerak dengan laju 3,3 x 106 Jika konstanta Planck h = 6,6 x 10-34 panjang gelombang de Broglie dari elektron adalah…2,20 x 10-10 m4,80 x 10-10 m5,00 x 10-10 m6,67 x 10-10 m8,20 x 10-10 mPEMBAHASAN Jawaban ASoal UN 2009PGrafik berikut ini menunjukan hubungan antara intensitas radiasi l dan panjang gelombang λ pada radiasi oleh benda hitam jika konstanta Wien =2,90 X 10-3 besar suhu T permukaan benda adalah … KPEMBAHASAN Pergeseran Wien λmaks T = 2,90 X 10-3 m K 6 X 10-7 T =2,9 X 10-3 T = K Jawaban CSoal UN 2000Suhu permukaan suatu benda 483 K. Jika tetapan Wien = 2,898 x 10-3 m K , maka panjang gelombang radiasi pada intensitas maksimum yang dipancarkan oleh permukaan benda itu adalah …6 x 102 angstrom6 x 105 angstrom6 x 104 angstrom6 x 103 angstrom6 x 106 angstromPEMBAHASAN Menentukan panjang gelombang pada intensitas maksimum = 2,898 x 10-3 maka panjang gelombangnya adalah λ = 6 x 104 angstrom Jawaban CSoal UN 2000Jika kelajuan perambatan cahaya di udara 3 x 108 m/s , dan konstanta planck = 6,6 x 10-34 Js maka foton cahaya yang panjuang gelombangnya 100 angstrom mempunyai momentum sebesar1,2 x 10-36 kg m/s1,5 x 10-33 kg m/s6,6 x 10-26 kg m/s1,5 x 1025 kg m/s1026 kg m/sPEMBAHASAN Jawaban CSoal SNMPTN 2010Untuk mendeteksi struktur sebuah inti yang beradius m, seberkas elektron dari sebuah akselerator artikel ditambahkan pada sebuah target padat yang mengandung kerapatan inti maka akan menjadi efek difraksi dengan ukuran inti dapat ditentukan. Dalam kasus ini besar momentum berkas sinar electron yang diperlukan adalah ….h= x Js6,6 x 10-19 kg m/s13,2 x 1019 kg m/s0,33 x 1019 kg m/s3,3 x 10-19 kg m/s3,3 x 10-19 kg m/sPEMBAHASAN Jawaban ASoal SNMPTN 2012Permukaan sebuah lempeng logam natrium disinari dengan seberkas foton berenergi 4,43 eV. Jika fungsi kerja natrium adalah 2,28 eV, maka energi kinetik maksimum elektron yang dihasilkan adalah …2,15 eV2,28 eV4,56 eV6,71 eV8,86 eVPEMBAHASAN Diketahui E = 4,43 eV Wo = 2,28 eV Menentukan energi kinetik dari elektron yang terlepas dari logam menggunakan rumus Ek = E – Wo Ek = 4,43-2,28= 2,15 eVJawaban ASoal SBMPTN 2014Elektron-elektron dari suatu filamen dipercepat dengan beda potensial V sehingga menumbuk batang tembaga. Spektrum kontinu dari sinar-x yang menghasilkan mempunyai frekuensi maksimum 1,2 x HzBeda potensial antara batang Cu dan filamen adalah ….40 kV45 kV50 kV55 kV60 kVPEMBAHASAN Jawaban CSoal buah benda yang sama memancarkan energi radiasi pada suhu masing-masing 1270 C dan 3270 C. Besar perbandingannya adalah …7 98 1512 1716 8119 20PEMBAHASAN Diketahui Benda 1, suhu T1 = 127 0C = 1270 C + 273 K = 400 K Benda 2, suhu T2 = 327 0C = 327 0C + 273 K = 600 K Maka untuk menghitung perbandingan energi radiasi pada kedua benda adalah Jawaban DSoal laser memancarkan energi maksimum dengan panjang gelombang cahaya Angstrom. Sumber cahaya tersebut memerlukan suhu sebesar … KPEMBAHASAN Diketahui λmaks = Angstrom = 6 x 10-7 m karena 1 Angstrom = 10-10 m C = konstanta Wien = 2,898 x 10-3 mKMaka untuk menghitung suhu sumber cahaya C = λmaks x T2,898 x 10-3 mK = 6 x 10-7 m x T Jawaban CSoal laser memancarkan energi maksimum dengan panjang gelombang cahaya Angstrom. Sumber cahaya tersebut memerlukan suhu sebesar …4,2 x 10-194,7 x 10-193,9 x 10-193,3 x 10-192,2 x 10-19PEMBAHASAN Diketahui λ = Angstrom = 7 x 10-7 m Karena 1 Angstrom = 10-10 m h = 6,625 x 10-34 Js c = 3 x 108 m/smaka untuk menghitung energi foton adalah Jawaban DSoal sinar dengan panjang gelombang Angstrom dijatuhkan pada suatu plat logam. Energi yang diperlukan untuk membebaskan elektron dari logam tersebut sebesar 5 eV. Besar energi kinetik yang dihasilkan elektron tersebut adalah …1 x 10-192 x 10-193 x 10-194 x 10-195 x 10-19PEMBAHASAN Diketahui λ = Angstrom = 2 x 10-7 m 1 Angstrom = 10-10 m h = 6,625 x 10-34 Js c = 3 x 108 m/s e = 1,6 x 10-19 JMenentukan energi pelepasan elektron dari logam W = 5 eV = 5 x 1,6 x 10-19 J = 8 x 10-19 J Jawaban BSoal penampang suatu benda 30 m2 , benda tersebut memancarkan radiasi sebesar 72 watt/m2 dan memiliki suhu K. Sehingga permukaan benda tersebut menghasilkan emisivitas sebesar …0,010,0090,0080,0070,006PEMBAHASAN Diketahui A = 30 m2 I = 72 watt/m2 T = 1500 K = 1,5 x 103 K s = 5,67 x 10-8 watt/m2 KMaka besar emisivitas dapat dihitung sebagai berikut Jawaban CSoal penyinaran dengan sinar UV pada permukaan logam timbal, panjang gelombang cahaya 350 nm dan panjang gelombang ambang timbal 550 nm. Besar energi kinetik maksimum adalah …1,3 eV1,5 eV3,4 eV2,0 eV8,9 eVPEMBAHASAN Diketahui λ = 350 nm = 3,5 x 10-7 m 1 nm = 1 x 10-9 m λ0 = 550 nm = 5,5 x 10-7 m 1 nm = 1 x 10-9 m h = 6,625 x 10-34 Js c =3 x 108 m/s e = 1,6 x 10-19 JMaka untuk menghitung energi kinetik, sebagai berikut Jawaban CSoal kecepatan elektron menyebabkan timbulnya perbedaan potensial sebesar V1 = 225 volt dan V2 = 625 volt. Besar perbandingan panjang gelombang partikel adalah …2 35 33 24 14 3PEMBAHASAN Diketahui V1 = 225 volt V2 = 625 volt Maka perbandingan panjang gelombang partikel dapat dihitung sebagai berikut Jawaban CSoal gelombang sebuah foton 60 Angstrom ditembakkan pada sebuah elektron yang berada di udara bebas. Arah foton tersebut menyimpang 600 dari arah sebenarnya. Besar panjang gelombang foton setelah dijatuhkan adalah …30,012 Angstrom40,012 Angstrom50,012 Angstrom60,012 Angstrom70,012 AngstromPEMBAHASAN Diketahui λ = 60 Angstrom = 6 x 10-9 m 1 Angstrom = 10-10 m Sudut foton yang berhamburan θ = 600 m0 massa diam elektron = 9,1 x 10-31 kg h = 6,625 x 10-34 Js c = 3 x 108 m/smaka besar panjang gelombang foton λ’ dapat dihitung sebagai berikut Jawaban DSoal permukaan matahari K, maka laju radiasinya adalah …53,88 kW/m2 52,66 MW/m2 51,88 MW/m2 50,23 kW/m252,55 kW/m2PEMBAHASAN Diketahui Suhu permukaan matahari, T = K = 5,5 x 103 K Konstanta Stefan-Boltzman, s = 5,67 x 10-8 W/m2 KMaka laju radiasi permukaan matahari adalah Jawaban CSoal suatu permukaan benda hitam sempurna dengan suhu 2270 C, maka energi kalor persatuan waktu yang terpancar dari permukaan benda tersebut adalah …545 J/ J/ J/ J/ J/ Diketahui e = 1 = 5,672 x 10-8 W/m2K4 T = 227 + 273 = 500 KEnergi kalor persatuan waktu dapat dihitung sebagai berikut W = eT4 = 15,672 x 10-8 W/m2K45004 = J/ Jawaban ASoal suatu benda melakukan radiasi maksimum pada suhu 6970 C, maka panjang gelombang maksimum radiasi benda tersebut adalah …2 x 10-3 m3 x 10-3 m2 x 10-6 m3 x 10-6 m2 x 10-5 mPEMBAHASAN Diketahui T = 697 + 273 = 970 K C = 2,898 x 10-3 mK λm . T = C Jawaban D
Akhirnyasetelah melakukan banyak percobaan tidak sampai tahun 1912 disimpulkan bahwa sinar-X adalah suatu radiasi elektromagnetik; dengan kata lain menyerupai cahaya, dengan energi tinggi (frekuensi lebih tinggi), dan panjang gelombang lebih pendek. 1 - 15 Soal Unsur Radioaktif dan Jawaban. 1. Berikut ini adalah sifat-sifat sinar radioaktif.
XP1Q3. 8zpnb18rhj.pages.dev/2338zpnb18rhj.pages.dev/4878zpnb18rhj.pages.dev/3038zpnb18rhj.pages.dev/328zpnb18rhj.pages.dev/3568zpnb18rhj.pages.dev/2848zpnb18rhj.pages.dev/1718zpnb18rhj.pages.dev/410
berikut ini yang merupakan satuan intensitas radiasi adalah
