Nurhayati, Fitra Saputra, Anjar Purba Asmara, Malahayati e-ISSN  2549-3701

## Pengukuran Radiasi Kalor pada Beberapa Bohlam yang Berbeda Warna
Nurhayati 1 , Fitra Saputra 2 , Anjar Purba Asmara 3 , Malahayati 4 1,2,4 Universitas Islam Negeri  Ar-Raniry
3 University of Technology Sydney e-mail: nurhayati.sururi@ar-raniry.ac.id 1 , fitrasp24@gmail.com 2 , anjarpa@ar-raniry.ac.id 3 , malahayati_umar@ar-raniry.ac.id 4 Diterima : 07-12-2020 Disetujui : 09-02-2021 Diterbitkan : 13-02-2021

## Abstract
This study aims to compare the rate of heat absorption in black, red, green, yellow, milky white, and blue. The absorption compared with the electrical light related to temperature change with a predetermined time variation.  This  study  uses  an  AC  power  circuit  to  light  a  bulb  with  varied  colours  and  measures  the temperature associated with the heat involved in the light on. The calculation in this study used the Black principle concept. The results showed that black and green light bulbs had the greatest temperature change followed by red, blue, yellow, and white bulbs. This is in accordance with the basic concept that dark colours tend to conduct heat better than bright colours.

## Keywords : calor, energy, light, colour

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menjelaskan  perbandingan  kecepatan  daya  serap  kalor  pada  bohlam berwarna hitam, merah, hijau, kuning, putih susu, dan biru terhadap perubahan suhu dengan variasi waktu yang  telah  ditentukan.  Penelitian  ini  menggunakan  rangkaian  listrik  AC  untuk  menyalakan  bohlam  yang divariasi  warnanya  lalu  diukur  suhu  yang  berkaitan  dengan  kalor  yang  terlibat  dalam  peristiwa  nyalanya lampu  tersebut.  Perhitungan  dalam  penelitian  ini  menggunakan  konsep  azas  Black.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa warna bohlam hitam dan hijau memiliki perubahan suhu yang paling besar diikuti oleh bohlam warna merah, biru, kuning, dan putih. Hal ini sesuai dengan konsep dasar yang ada bahwa warna gelap cenderung lebih baik sebagai penghantar kalor dibanding warna cerah .
Kata kunci : kalor, energi, bohlam, warna

## Pendahuluan
Pada  saat  kita  membeli  bohlam  di  toko,  maka  akan  ada  berbagai  pilihan  warna  bohlam  yang disediakan  oleh  penjual.  Sebagai  seorang  ilmuwan  terutama  dibidang  Fisika,  maka  kita  harus paham perbedaan radiasi dari warna-warna bohlam yang ada, agar kita dapat menentukan pilihan warna  sesuai  dengan  yang  kita  perlukan.  Selain  itu,  kita  juga  bisa  sekaligus  bereksperimen terhadap  teori-teori  yang  telah  dipelajari  di  bidang  Fisika.  Dengan  bereksperimen  maka mempelajari Fisika akan terasa lebih mudah dan aplikatif tidak hanya sekedar rumus-rumus yang mungkin sangat membosankan.
Warna-warna  pada  bohlam  memiliki  pancaran  radiasi  cahaya  yang  berbeda  yang menentukan  tingkat  keterangan  warna,  serta  perubahan  suhu  yang  berbeda-beda  yang
Nurhayati, Fitra Saputra, Anjar Purba Asmara, Malahayati e-ISSN  2549-3701
selanjutnya  akan menentukan  bohlam  tersebut akan menyala  dengan  terang, cepat  putus  atau tidak.
Energi panas yang berpindah akibat perbedaan temperatur disebut dengan kalor. Satuan SI untuk kalor adalah Joule. Panas berpindah dari keadaan atau benda dengan temperatur tinggi menuju keadaan atau benda dengan temperatur rendah. Ketika dua benda dengan temperatur berbeda  bergandengan, maka mereka akan bertukar energi  internal sampai temperatur kedua benda tersebut seimbang. Total energi yang diserap oleh suatu benda sama dengan total energi yang dipancarkan. (Supu, Idawati dkk, 2016).
Perpindahan kalor atau panas dapat didefinisikan sebagai berpindahnya energi dari satu daerah ke daerah lainnya sebagai akibat dari perbedaan suhu. Seperti dari temperatur yang lebih tinggi ke temperatur lebih rendah. Kalor dapat berpindah dengan 3 cara yaitu: konveksi, konduksi dan radiasi. Radiasi dapat diartikan sebagai suatu proses perpindahan panas dari suatu benda ke banda lain tanpa melalui perantara atau medium. Dalam teori radiasi, gelombang elektromagnetik memegang peran penting dalam proses terjadinya perpindahan panas dari satu benda ke benda lainnya.  Sehingga  dalam  proses  ini  panas  yang  berpindah  tidak  memerlukan  perantara  atau medium sama sekali. Bahkan di dalam ruang hampa sekalipun, proses perpindahan panas akan tetap berlangsung melalui radiasi gelombang elektromagnetik. Panas matahari  yang sampai ke bumi merupakan salah satu contoh nyata bentuk perpindahan panas secara radiasi. Jarak antara bumi  dan  matahari  sangatlah  jauh.  Terdapat  ruang  hampa  yang  menisahkan  antara  bumi  dan matahari. Meskipun demikian, panas matahari tetap dapat dirasakan dan  sampai ke bumi melalui pancaran radiasi. (Burhani, Kharis dkk, 2014).
Koestoer  dan  Raldi  Artono  (2002)  menjalaskan  bahwa  terdapat  beberapa  faktor  yang dapat  mempengaruhi  laju  perpindahan  panas  radiasi  suatu  benda.  Faktor-faktor  yang mepengaruhi laju perpindahan panas radiasi yaitu temperatur pada permukaan suatu benda yang mengemisi  dan  menyerap  radiasi,  emisivitas  (daya  serap)  permukaan  benda  yang  teradiasi, refleksi,  absopsi,  transmisi,  dan  faktor  pandang  ( view’s  factor )  antara  permukaan  yang mengemisi  dan  yang  teradiasi.  Kondisi  permukaan  benda  yang  menyerap  dan  memancarkan radiasi  berpengaruh  terhadap  laju  perpindahan  panas  dalam  fenomena  radiasi.  Hal  ini  dapat terjadi karena permukaan suatu benda memiliki sifat-sifat yang dapat mempengaruhi emisivitas (daya pancar) suatu benda. (Wahyono dan Ilyas Rochani, 2019).
Warna dapat didefinisikan secara obyektif/fisik sebagai sifat cahaya  yang dipancarkan, atau  secara  subjektif/psikologis  sebagai  bagian  dari  pengalaman  indera pengelihatan. Secara obyektif  warna-warna  yang  dapat  dilihat  oleh  mata  manusia  berbeda-beda.  Perbedaan  satu warna dengan warna lainya dipengaruhi oleh panjang atau pendeknya gelombang cahaya yang dapat ditangkap oleh mata. Dalam teori warna Daniel dalam Anambyah, S dan Endang Setyowati (2010)  warna-warna  cerah  akan  memantulkan  cahaya,  sedangkan  warna-warna  gelap cenderung menyerap cahaya.  Artikel ini  bertujuan untuk mengetahui mengkaji hubungan kalor dengan suhu serta untuk melihat warna yang memiliki daya serap kalor yang baik.

## Metodologi
a. Alat dan bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi termometer dan stopwatch. Bahan-bahannya antara lain bola lampu 15 W (warna merah, hijau, kuning, putih dan hitam), fitting lampu, plastisin, dan kabel
Nurhayati, Fitra Saputra, Anjar Purba Asmara, Malahayati e-ISSN  2549-3701
b. Prosedur kerja
Langkah kerja dalam penelitian ini antara lain:
1) Siapkan rangkaian listrik yang menghubungkan lampu dengan sumber arus AC kemudian masukkan termometer ke dalam lubang. Tutup bagian bawah lubang dengan plastisin, agar tidak ada celah udara
2) Letakkan  bolham  warna  hijau  dan  kuning  sehingga  menutupi  thermometer  lalu  rekatkan bagian bawa bolham dengan plastisin
3) Catat suhu awal pada termometer
4) Letakan sumber panas diantara kedua bolham, dan hubungkan ke sumber listrik.
5) Amati dan catat perubahan suhunya saat waktu mencapai 10 menit, dan 15 menit
6) Lakukan langka yang sama untuk bola lampu berwarna merah, biru, hitam dan putih

## c. Persamaan
Kalor  merupakan  suatu  bentuk  energi  panas  yang  dapat  berpindah  dari  benda  yang bersuhu  tinggi  ke  benda  yang  bersuhu  lebih  rendah.  Sementara  suhu  adalah  derajat  panas dinginnya suatu benda. Jadi apabila semakin banyak suatu benda menyerap kalor maka suhu benda tersebut akan semakin tinggi begitu juga bila semakin banyak sesuatu benda melepaskan kalor maka suhunya akan semakin rendah. Maka kalor ( Q ) berbanding lurus dengan suhu ( T ). Persamaan yang sangat umum digunakan dalam menentukan kalor (Q) adalah:
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇 ............................................................................................................ (1)
dimana Q ialah kalor ( J ), c ialah kalor jenis ( J/kg K ), m ialah massa ( kg ), dan ∆T ialah perubahan suhu ( T akhir –T awal ) ( K ).

## Hasil dan Pembahasan
Tabel 1. Data hasil pengukuran perubahan suhu beberapa bohlam yang berbeda-beda warna
No Warna Bohlam Waktu (menit) Suhu awal (T 0 ,°C) Suhu akhir (T, °C) Perubahan suhu ( ∆𝑻 , °C) 1 Hitam 10 35 37,1 2,1 15 38.3 3,3 2 Merah 10 35,5 37,2 1,7 15 38 2,5 3 Kuning 10 35,2 36,4 1,2 15 37 1,8 4 Hijau 10 35 37 2 15 38,1 3,1 5 Putih susu 10 36,5 36,7 0,2 15 36,8 0,3 6 Biru 10 35,2 36,7 1,5 15 37,4 2,2
Karena 𝑚𝑐 diabaikan maka 𝑄 ≈ ∆𝑇
Nurhayati, Fitra Saputra, Anjar Purba Asmara, Malahayati e-ISSN  2549-3701
a)  Warna hitam
Untuk t=10 menit, T 0 = 35° dan T = 37,1°C, maka: 𝑄 ≈   ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 37,1°C − 36°C ≈ 2,1 joule
Untuk t=15 menit, T 0 = 35°C dan T = 38,3°C, maka: 𝑄 ≈   ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 38,3°C − 36°C ≈ 3,3 joule
b)  Warna merah
Untuk t =10 menit. T 0 = 35,5°C, dan T = 37,2°C, maka:

## 𝑄 ≈ ∆𝑇
≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 37,2°C − 35,5°C ≈ 1,7 joule
Untuk t=15 menit, T 0 = 35,5°C, dan T = 38°C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 38°C − 35,5°C ≈ 2,5 joule
C) Warna kuning
Untuk t=10 menit, T 0 = 35,2°C, dan T = 36,4 o C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 )
≈ 36,4°C − 35,2°C
≈ 1,2 joule
Untuk t=15 menit, T 0 = 35,2°C, dan T = 37°C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 37°C − 35,2°C ≈ 1,8 joule
d)  Warna hijau
Untuk t=10 menit, T 0 = 35°C, dan T = 37°C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 )
≈ 37°C − 35°C
≈ 2 joule
Untuk t=15 menit, T 0 = 35°C, dan T = 38,1°C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 35°C − 38,1°C ≈ 3,1 joule
Nurhayati, Fitra Saputra, Anjar Purba Asmara, Malahayati e-ISSN  2549-3701
e)  Warna putih susu
Untuk t=10 menit, T 0 = 36,5°C, dan T = 36,7°C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 36,5°C − 36,7°C ≈ 0,2 joule
Untuk t=15 menit, T 0 = 36,5°C, dan T = 36,8°C, maka: 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 36,5°C − 36,8°C ≈ 0,3 joule
f)  Warna biru
Untuk t=10 menit, T 0 = 35,2°C, T = 36,7°C 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 36,7°C − 35,2°C ≈ 1,5 joule
Untuk T=15 menit, T 0 = 35,2°C, dan T = 37,4°C 𝑄 ≈ ∆𝑇 ≈ (𝑇 − 𝑇 0 ) ≈ 37,4°C − 35,2°C ≈ 2,2 joule
Berdasarkan Tabel 1 maka :
1.  Pada Bohlam berwarna hitam, suhu awalnya adalah 35 °C , pada saat t=10 menit suhunya naik menjadi 37,1 °C dan pada saat t=15 menit suhunya naik menjadi 38,3 °C .
2.  Pada Bohlam berwarna merah, suhu awalnya adalah 35,5 °C , pada saat t=10 menit suhunya naik menjadi 37,2 °C dan pada saat t=15 menit suhunya naik menjadi 38 °C .
3.  Pada Bohlam berwarna kuning, suhu awalnya adalah 35,2 °C , pada saat t=10 menit suhunya naik menjadi 36,4 °C dan pada saat t=15 menit suhunya naik menjadi 37 °C .
4.  Pada Bohlam berwarna hijau, suhu awalnya adalah 35 °C , pada saat t=10 menit suhunya naik menjadi 37 °C dan pada saat t=15 menit suhunya naik menjadi 38,1 °C .
5.  Pada  Bohlam  berwarna  putih  susu,  suhu  awalnya  adalah  36,5 °C ,  pada  saat  t=10  menit suhunya naik menjadi 36,7 °C dan pada saat t=15 menit suhunya naik menjadi 36,8 °C .
6.  Pada Bohlam berwarna biru, suhu awalnya adalah 35,2 °C , pada saat t=10 menit suhunya naik menjadi 36,7 °C dan pada saat t=15 menit suhunya naik menjadi 37,4 °C .
Hasil  eksperimen  ini  bisa  dikatakan  sesuai  dengan teori  bahwa  pada  siang  hari  baju berwarna  hitam  terasa  lebih  panas  dari  pada  baju  berwarna  putih,  hal  ini  disebabkan  karena warna  hitam  memiliki  kemampuan  penyerapan  kalor  radiasi  yang  lebih  baik  dari  pada  warna putih.  Sedangkan  pada  malam  hari  baju  berwarna  hitam  terasa  lebih  dingin  dari  pada  baju berwarna putih, hal ini disebabkan karena warna hitam memiliki kemampuan pemancaran kalor yang lebih baik dari pada warna putih (Kanginan, 2013). Dalam penelitian yang dilakukan oleh Khiptiatun Ni'mah, diperoleh bahwa warna yang dominan gelap seperti hitam dan hijau memiliki daya  serap  kalor  yang  lebih  baik  dari  pada  warna-warna  yang  dominan  cerah  seperti  (merah, biru, kuning, dan putih) serta memiliki daya serap kalor yang kurang baik ( Ni'mah , 2016).
Nurhayati, Fitra Saputra, Anjar Purba Asmara, Malahayati e-ISSN  2549-3701

## Kesimpulan
Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  warna  hitam  dan  hijau  merupakan  warna  yang  memiliki perubahan suhu yang paling besar dibandingkan dengan warna merah, biru, kuning, dan putih. Dengan kata lain, warna-warna yang dominan gelap merupakan penghantar kalor yang lebih baik daripada  warna-warna  yang  dominan  cerah.  Penelitian-penelitian  selanjutnya  sebaiknya melakukan  variansi  waktu  yang  lebih  banyak  dan  memasukkan  warna-warna  yang  dominan gelap lainnya seperti jingga, ungu, dan lainnya.

## Referensi
Anambyah, S dan Endang Setyowati. (2010). Pengaruh Pewarnaan Beton Cetak pada Dinding Serap sebagai Selubung Bangunan Tinggi. Jurnal Forum Teknik , (33) 2, 61-67.
Burhani, Kharis. (2014). Pengembangan media pembelajaran perpindahan panas radiasi dengan variasi beda perlakuan permukaan specimen uji. Journal of Mechanical Engineering Learning , (3) 2, 86-93. Kanginan, M. (2013). Fisika SMA . Jakarta: Erlangga. K ,  Ni’mah.  (2016). Laporan  Penelitian  Biofisika  Modul  5  Radiasi:  Pengaruh  Warna  terhadap Kecepatan Perubahan Suhu . Jember: Universitas Jember.
Koestor dan Raldi Artono. (2002) . Perpindahan Kalor untuk Mahasiswa Teknik . Jakarta: Salemba Teknika.
Supu,  Idawati.  (2016).  Pengaruh  Suhu  Terhadap  Perpindahan  Panas  pada  Material  yang Berbeda. Jurnal Dinamika , (7) 1, 62-73.
Wahyono  dan  Ilyas  Rochani.  (2019).  Pembuatan  Alat  Uji  Perpindahan  Panas  secara  Radiasi. EKSERGI Jurnal Teknik Energi , (15) 2, 50-58.