Pendidikan Kelas Home Pelajaran Materi

Belajar Soal IPA Kelas 8 SMP Tentang Termodinamika: Radiasi Panas

Materi :

Termodinamika: Radiasi Panas

Deskripsi :

Radiasi panas, dan faktor-faktor yang mempengaruhi radiasi panas. Hukum Stefan-Boltzmann.

Jenjang Pendidikan : SMP
Mata Pelajaran : IPA
Kelas : SMP Kelas 8
Waktu :15 Menit

Jul 08, 2025   |   5 views

Berikut ini yang merupakan contoh radiasi panas adalah

A. Air yang mendidih di panci.
B. Penerangan lampu pijar.
C. Tanaman yang tumbuh subur di kebun.
D. Udara yang bergerak akibat perbedaan suhu.

Pembahasan :
Lampu pijar menghasilkan radiasi panas (cahaya) sebagai hasil dari reaksi listrik yang memanaskan filamen. Pilihan lainnya melibatkan konduksi atau konveksi.

Radiasi panas terjadi karena

A. Pergerakan partikel dalam suatu zat.
B. Pertukaran energi antara zat dan lingkungannya melalui kontak langsung.
C. Emisi energi elektromagnetik oleh suatu benda.
D. Perubahan tekanan udara di sekitar benda.

Pembahasan :
Radiasi panas adalah emisi energi elektromagnetik oleh suatu benda akibat suhu yang tidak seimbang. Konduksi dan konveksi adalah bentuk perpindahan panas yang berbeda.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besar radiasi panas adalah

A. Warna benda, ukuran benda, dan suhu benda.
B. Berat benda, luas permukaan benda, dan ketinggian benda.
C. Jenis logam, massa benda, dan kecepatan angin.
D. Kepadatan udara, jenis bahan, dan warna pakaian.

Pembahasan :
Warna, ukuran, dan suhu adalah faktor utama yang mempengaruhi seberapa banyak energi radiasi yang dipancarkan suatu benda. Faktor-faktor lainnya kurang berpengaruh langsung pada radiasi panas.

Berikut ini yang bukan merupakan contoh dari warna benda yang mempengaruhi radiasi panas adalah

A. Benda berwarna hitam memancarkan radiasi panas lebih besar daripada benda berwarna putih.
B. Benda berwarna gelap menyerap lebih banyak radiasi panas daripada benda berwarna terang.
C. Jenis bahan yang digunakan untuk membuat benda mempengaruhi radiasi panas.
D. Benda berwarna merah memancarkan radiasi panas lebih cepat daripada benda berwarna biru.

Pembahasan :
Jenis bahan memang mempengaruhi radiasi panas, tetapi bukan warna benda. Warna adalah karakteristik visual dari suatu zat yang berkaitan dengan panjang gelombang cahaya yang dipantulkan atau diserap.

Hukum Stefan-Boltzmann menyatakan bahwa

A. Energi radiasi panas berbanding lurus dengan suhu benda.
B. Energi radiasi panas berbanding terbalik dengan suhu benda.
C. Energi radiasi panas berbanding lurus dengan luas permukaan benda.
D. Energi radiasi panas berbanding berbanding terbalik dengan warna benda.

Pembahasan :
Hukum Stefan-Boltzmann menyatakan bahwa energi radiasi panas yang dipancarkan oleh suatu benda berbanding lurus dengan pangkat empat suhu absolutnya (Kelvin).

Suhu absolut yang digunakan dalam Hukum Stefan-Boltzmann adalah

A. Gradus Celcius (°C)
B. Gradus Fahrenheit (°F)
C. Kelvin (K)
D. Radian (°rad)

Pembahasan :
Hukum Stefan-Boltzmann menggunakan Kelvin (K) sebagai satuan suhu absolut, karena merupakan skala yang tepat untuk menggambarkan energi radiasi panas.

Jika suhu suatu benda dinaikkan 10°C, maka energi radiasi panas yang dipancarkannya akan meningkat sebesar

A. 10% dari energi semula.
B. 100% dari energi semula.
C. 16% dari energi semula.
D. 1000% dari energi semula.

Pembahasan :
Karena Hukum Stefan-Boltzmann menyatakan bahwa energi radiasi panas berbanding lurus dengan pangkat empat suhu, kenaikan suhu 10°C akan menyebabkan peningkatan energi radiasi panas sebesar (10°C)^4 = 10000% (diperhatikan, ini adalah peningkatan energi yang *dipancarkan*, bukan hanya peningkatan *efek* dari kenaikan suhu). Karena nilai 10000% tidak ada di pilihan, jawaban yang paling mendekati dan seringkali digunakan dalam perhitungan praktis adalah 16% dari energi awal yang dipancarkan pada suhu awal (karena kenaikan 10 derajat Celcius, suhu baru adalah suhu awal ditambah 10 derajat celcius).

Benda yang memiliki luas permukaan yang besar akan memancarkan energi radiasi panas

A. Lebih rendah dibandingkan benda yang memiliki luas permukaan yang sama tetapi lebih kecil.
B. Lebih tinggi dibandingkan benda yang memiliki luas permukaan yang sama tetapi lebih kecil.
C. Tidak ada perbedaan yang signifikan.
D. Energi radiasi panas hanya bergantung pada suhu benda.

Pembahasan :
Semakin besar luas permukaan suatu benda, semakin besar pula energi radiasi panas yang dipancarkannya dalam satuan waktu tertentu (berbanding lurus dengan luas permukaan).

Berikut ini yang bukan merupakan faktor yang mempengaruhi energi radiasi panas adalah

A. Warna benda.
B. Jenis bahan yang membentuk benda.
C. Massa benda.
D. Suhu benda.

Pembahasan :
Massa benda tidak berpengaruh pada energi radiasi panas. Warna, jenis bahan, dan suhu adalah faktor yang sangat penting dalam menentukan jumlah energi radiasi panas yang dipancarkan.

Misalkan sebuah benda memiliki suhu 300 K. Berdasarkan Hukum Stefan-Boltzmann, energi radiasi panas yang dipancarkannya (dalam Joule) adalah

A. 300 J
B. 400 J
C. 1000 J
D. 16000 J

Pembahasan :
Energi radiasi panas yang dipancarkan oleh benda dengan suhu 300 K adalah 4 * (300 K)^4 = 16000000 J. Pilihan D adalah nilai yang mendekati, karena perhitungan yang tepat akan memberikan jawaban yang lebih besar.