## Silampari Jurnal Pendidikan Ilmu Fisika
DOI: https://doi.org/10.31540/sjpif.v2i1.1022 P-ISSN 2654-4105  E-ISSN 2685-9483

## PENENTUAN NILAI EMISIVITAS WARNA  MENGGUNAKAN PENERANGAN PADA  MINIATUR RUANG BERBENTUK KUBUS
Cariti Dassa Urra caritidassaurra@gmail.com
1 SMP Alkarim, Kota Bengkulu, Provinsi Bengkulu
Received : 15 Juni 2020 Revised: 17 Juni 2020 Accepted :5 Juli 2020
Abstract: This  study  using  a  cuboidal  space  miniature  aims  to  determine  the  emissivity  values  of purple,  green,  and  blue  colors.  By  carrying  out  eight  actions  to  change  the  power  of  the  lamp, starting from incandescent lamps of 5 watts, 25 watts, 60 watts, 75 watts, 100 watts and 5 watts, 20 watts, and 25 watts of white TL lamps. Emissivity value can be calculated by comparing the value of the  resistance  of  each  color  to  the  value  of  black  resistance.  The  results  show  that  the  emissivity value  of  purple  (purple  comet)  is  0.91,  emissivity  of  green  (going  green)  is  0.84,  and  emissivity  of blue (true) blue) of 0.77.
Abstrak: Penelitian  dengan  menggunakan  miniature  ruang  berbentuk  kubus  ini  bertujuan  untuk mengetahui  nilai  emisivitas  warna  ungu,  hijau,  dan  biru.  Dengan  melakukan  delapan  tindakan mengganti daya lampu,  dimulai dari lampu pijar 5 watt, 25 watt, 60  watt, 75 watt, 100 watt dan lampu  TL  putih  5  watt,  20  watt,  dan  25  watt.  Nilai  emisivitas  dapat  dihitung  dengan membandingkan  nilai  hambatan  setiap  warna  terhadap  nilai  hambatan  warna  hitam   Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  emisivitas  warna  ungu  (purple  comet)  sebesar  0,91,emisivitas warna hijau (going green) sebesar 0,84, dan emisivitas warna biru (true blue) sebesar 0,77.
Kata kunci: emisivitas, warna

## PENDAHULUAN
Emisivitas  (ε)  adalah  rasio  energi  yang  dipancarkan  oleh  material  tertentu  oleh  benda hitam  (black  body)  yang  ideal  pada  suhu  yang  sama  (Jin  dan  liang,  2005).  Hal  itu merupakan  kemampuan  suatu  benda  untuk  meradiasikan  energi  yang  diserapnya.  Benda hitam  sempurna  memiliki  emisivitas  sama  dengan  1  (e=1)  sementara  objek  sesungguhnya memiliki  emisivitas  kurang  dari  satu.  Emisivitas  adalah  satuan  yang  tidak  berdimensi  Pada umumnya, semakin kasar dan hitam benda tersebut, emisivitas meningkat mendekati 1.
Penelitian-penelitian  tentang  pengaruh  warna  terhadap  perpindahan  panas  telah  banyak dilakukan  sebelumnya.  (Uemoto,  2010)  mengatakan  bahwa  perubahan  warna  (polos,  putih, kuning dan coklat) mempengaruhi perpindahan panas pada atap, dan warna coklat memiliki temperatur  luar  paling  tinggi  diantara  warna-warna  tersebut.  Pada  eksperimen  yang  telah dilakukan  dia  menggunakan  lampu  sebagai  sumber  panas.  Dan  dari  hasil  eksperimen
Puplished at https://ojs.stkippgri-lubuklinggau.ac.id/index.php/SJPIF
diketahui  bahwa  warna  coklat  memiliki  temperatur  permukaan  tertinggi  sebesar  81,7 0 C dibandingkan warna kuning sebesar 69,8 0 C dan warna putih sebesar 57 0 C .
Suatu  penerangan  diperlukan  oleh  manusia  untuk  mengenali  suatu  objek  secara  visual. Pencahayaan yang baik memungkinkan orang dapat melihat objek-objek yang dikerjakannya secara  jelas  dan  cepat.  Hampir  kebanyakan  pengguna  energi  komersial  dan  industri  peduli penghematan  energi  dalam  sistem  penerangan.  Seringkali,  penghematan  energi  yang  cukup berarti investasi yang minim dan masuk akal. Menerapkan sistem pencahayaan  yang efisien sehingga  penggunaan  listrik  bisa  lebih  hemat  dan  sangat  menguntungkan.  Pasalnya, pencahayaan atau penerangan mengkonsumsi kurang lebih 30% dari total energi dalam suatu bangunan.  Maka  konsumsi  listrik  sebuah  lampu  merupakan  faktor  utama  untuk  memilih solusi pencahayaan. Dengan desain pencahayaan yang baik, penghematan energi jelas sangat berarti (Amin, 2011).
Suatu  penerangan  diperlukan  oleh  manusia  untuk  mengenali  suatu  objek  secara  visual. Pencahayaan yang baik memungkinkan orang dapat melihat objek-objek yang dikerjakannya secara  jelas  dan  cepat.  Hampir  kebanyakan  pengguna  energi  komersial  dan  industri  peduli penghematan  energi  dalam  sistem  penerangan.  Seringkali,  penghematan  energi  yang  cukup berarti investasi yang minim dan masuk akal. Menerapkan sistem pencahayaan  yang efisien sehingga  penggunaan  listrik  bisa  lebih  hemat  dan  sangat  menguntungkan.  Pasalnya, pencahayaan atau penerangan mengkonsumsi kurang lebih 30% dari total energi dalam suatu bangunan.  Maka  konsumsi  listrik  sebuah  lampu  merupakan  faktor  utama  untuk  memilih solusi pencahayaan. Dengan desain pencahayaan yang baik, penghematan energi jelas sangat berarti (Amin, 2011)
Permasalahan  sekarang  hanya  warna  hitam  dan  putih  yang  diketahui  koefisien emisivitasnya,  dengan  koefisien  emisivitas  1  (satu)  untuk  warna  hitam  dan  0  (nol)  untuk warna  putih.  Warna-warna  selain  warna  hitam  dan  putih  belum  ditemukan  literatur  yang memuat  koefisien  emisivitasnya.  Di  dalam  dunia  arsitektur,  suatu  ruangan  dituntut  untuk memiliki  nilai  keindahan.    Pemberian  warna  cat  pada  dinding  juga  akan  memberikan sentuhan  yang  berbeda  pada  ruang  tersebut,  namun  di  samping  itu  juga  hemat  dalam penggunaan  energi  cahaya.  Sehingga  pengukuran  emisivitas  warna  lain  dirasa  perlu dilakukan.

## LANDASAN TEORI
Emisivitas berhubungan erat dengan dengan radiasi kalor.Joseph Stefan (1853-1893) dan  Ludwig  Boltzmann  (1844-1906)  mengemukakan  hukum  yang  disebut  dengan  Hukum Stefan-Boltzmann yang berbunyi:
“Jumlah  energi  yang  dipancarkan  persatuan  permukaan  suatu  benda  hitam  dalam  satuan waktu akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya”
Hukum Stefan-Boltzmann ini secara matematis ditulis :
I total = e.  .T 4 …………………………............................................................(1)
Intensitas merupakan daya persatuan luas, maka persamaan (1) dapat ditulis sebagai:
4 . . T e
A P   .……………………….................................................................(2)
Besarnya nilai hambatan masing-masing warna dapat digunakan untuk menentukan nilai emisivitas masing-masing warna tersebut. Dengan menganggap bahwa emisivitas warna hitam  adalah  1  dan  pada  kondisi  suhu  (T)  dan  luas  daerah  (A)  yang  sama,  maka  besarnya perbandingan nilai hambatan masing-masing warna dapat dituliskan dalam bentuk :
………………………..............................................................................…(3)
Perbandingan  nilai  hambatan  ini  dapat  digunakan  untuk  menentukan  emisivitas masing-masing  warna.  Nilai  emisivitas  warna  hitam  (e H )  =  1,  maka  persamaan  emisivitas dapat dituliskan sebagai berikut :
..............................................................................................................…..(4)
Keterangan :
R H = nilai hambatan warna hitam R X = nilai hambatan warna tertentu e H = emisivitas warna hitam e X = emisivitas warna tertentu

## METODE PENELITIAN/EKSPERIMEN
Penelitian untuk mengukur nilai emisivitas warna ungu ( purple comet) , hijau ( going green ),  dan  biru  ( true blue).  Dengan  mengunakan  triplek  dibuat  kotak  yang  berukuran panjang    70  cm  lebar  70  cm  dan  tinggi  70  cm,  Miniatur  Ruang  ini  didesain  menyerupai sebuah ruangan dengan dinding yang dapat diganti warna.
Gambar 1. Penampang Miniatur Ruang Berbentuk Kubus
Dilakukan  dengan  delapan  tindakan  mengganti  daya  lampu.  Daya  lampu  yang digunakan dimulai dari lampu pijar 5 watt, 25 watt, 60 watt, 75 watt, 100 watt dan lampu TL  putih  5  watt,  20  watt,  dan  25  watt.  Nilai  emisivitas  dapat  dihitung  dengan membandingkan  nilai  hambatan  setiap  warna  terhadap  nilai  hambatan  warna  hitam. Hambatan  setiap  warna  diukur  dengan  menggunakan  multimeter  digital  dan  multimeter analog sebagai validasi. Hal ini bertujuan agar didapatkan data emisivitas yang akurat.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  nilai  hambatan  yang  digunakan  untuk  menentukan  nilai  emisivitas menggunakan  multimeter  digital  dan  multimeter  analog  sebagai  validasi.  Hasil perhitungan  nilai  emisivitas  dari  nilai  hambatan  yang  diukur  dengan  multimeter  analog dapat dilihat pada tabel 1 berikut ini :
Tabel 1. Emisivitas Rata-Rata
No Warna rata- rata Standar Deviasi 1 Ungu ( purple comet) 0,91 0,019 2 Hijau ( going green ) 0,84 0,023 3 Biru ( true blue) 0,77 0,024
Dari  data  hasil  penelitian  ini  didapat  urutan  warna  berdasarkan  nilai  emisivitasnya. Urutan warna yang di dapat yaitu : ungu ( purple comet) , hijau ( going green ), dan biru ( true blue).  Urutan  tersebut  terlihat  berdasarkan  tingkat  gelap  dan  terang  suatu  warna.  Semakin gelap suatu warna maka semakin besar nilai emisivitasnya, sebaliknya semakin terang suatu
warna  maka  semakin  kecil  nilai  emisivitasnya.  Hasil  penelitian  ini  sependapat  dengan Satwiko  (dalam  Yohana  dkk  :  2011)  yang  menyatakan    nilai emisivitas atau  absorbsi  panas warna gelap lebih besar dibandingkan dengan warna terang sehingga warna gelap cenderung menangkap  atau  menyimpan  panas  sedangkan  warna  terang  cenderung  memiliki  sifat memantulkan panas.
Hasil  tersebut  didukung  oleh  Ilminnafik  (2015)  dalam  penelitiannya  yang  berjudul variasi  bahan  dan  warna  atap  bangunan  untuk  menurunkan  temperatur  ruangan  akibat pemanasan  global  menyatakan  warna  gelap  (merah)  cenderung  menyerap  panas  lebih  besar dibandingkan warna lebih cerah (abu-abu).
Emisivitas  tertinggi  pada  penelitian ini  yaitu  warna  ungu  ( purple  comet )  dengan rata-rata  emisivitasnya  0,91  dan  standar  deviasinya  0,019.  Rata-rata  emisivitas  warna hijau  ( going  green )  sebesar  0,84  dengan  standar  deviasinya  0,023,  sedangkan  nilai emisivitas  pada  literatur  ( table  of  total  emissivity  OMEGASTOPE )  sebesar  0,92  untuk warna green Cu2O3.  Rata-rata  emisivitas  warna  biru  ( True  Blue )  sebesar  0,77  dengan standar  deviasinya  0,024,  sedangkan  nilai  emisivitas  pada  literatur  ( table  of  total emissivity OMEGASTOPE )sebesar 0,78 untuk blue on al foil .
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan,  diperoleh  bahwa  tiap-tiap warna  memiliki  nilai  emisivitas  yang  berbeda  berdasarkan  tingkat  kegelapan  warnanya. Semakin gelap warna semakin besar nilai emisivitasnya. Begitu pula sebaliknya, semakin terang  warnanya  semakin  kecil  nilai  emisivitasnya.  Besar  kecilnya  nilai  emisivitas menunjukkan  kemampuan  suatu  benda/zat  menyerap  energi  panas  dari  lingkungannya (Lillesand et al., 2008).

## SIMPULAN  DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa:  1)  Nilai emisivitas  warna  ungu  (purple  comet)  adalah  0,91,emisivitas  warna  hijau  (going  green) adalah  0,84,  dan    emisivitas  warna  biru  (true  blue)  adalah  0,77.  Warna  cat  yang  digunakan sebaiknya  ditambah  variasinya  sehingga  memperoleh  data  yang  lebih  banyak  dan  lebih bervariasi

## DAFTAR PUSTAKA
Amin, N . 2011. Optimasi Sistem Pencahayaan dengan Memanfaatkan Cahaya Alami (Studi Kasus Lab. Elektronika dan Mikroprosessor UNTAD ). 1(1): 43-50. Diakses 3 Agustus 2016
Ilminnafik, N., Digdo L.S., Hary S., Ade A M.M. 2015. dan Erfani M. 2015.  Variasi bahan dan  warna  atap  bangunan  untuk  Menurunkan  Temperatur  Ruangan  akibat  Pemanasan Global. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV). Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015. Diakses 29 Juni 2016
Jin,  M  dan  Shunlin  L.  2005.  An  Improved  Land  Surface  Emissivity  Parameter  for  Land Surface  Models  Using  Global  Remote  Sensing  Observations. Journal  of  Climate .  15 Juni 2006. Diakses 23 Agustus 2016
Lillesand,  T.  M.,  Kiefer,  R.  W.  &  Chipman,  H.  W.,  2008. Remote  Sensing  and  Image Interpretation . New York : Sixth ed. John Willey & Son. Diakses 3 Agustus2016
Uemoto,  K.  L.,  Neide  M.N.,  dan  Vanderley  M.  John  S.  2010. Estimating  Thermal Performance of Cool Colored Paints . http://www.elsevier.com/locate/enbuild Diakses 9 Juni 2016
Yohana,  E.  dan  Bayu  N.  2011. Perbandingan  Stack  Effect  pada  Rumah  secara  Konveksi Paksa dan Konveksi Alami Ketika Kondisi Hujan . http://ejournal.undip.ac.id/index.php/rotasi Diakses 3 Agustus 2016