Pengaturan Suhu Tubuh

THERMODINAMIKA AMIKA AMIKA AMIKA AMIKA

3. Pengaturan Suhu Tubuh

Burung dan mammalia secara fisiologis digolongkan dalam Worm Blooded atau homotermal. Organisme homotermal ini secara umum dapat dikatakan suhu tubuhnya senantiasa tetap atau konstan walaupun suhu lingkungan berubah. Hal ini disebabkan karena adanya interaksi secara berantai antara pembentukan panas dan kehilangan panas pada tubuh. Kedua proses tersebut dalam keadaan tertentu aktivitsnya diatur oleh susunan syaraf pusat yang mengatur metabolisme, sirkulasi (peredaran darah), perspirasi (penguapan), dan pekerjaan otot-otot skeletal.

Tubuh manusia selalu berusaha mempertahankan temperatur tubuh tetap konstan walaupun terjadi perubahan temperatur lingkungan. Pengaturan fisik panas secara implicit adalah sejumlah total dari proses fisiologis di mana terjadi peningkatan dan penurunan panas dari tubuh manusia.

Pengaturan temperatur atau regulasi termal ialah suatu pengaturan secara komplek dari suatu proses fisiologis di mana terjadi kesetimbangan antara produksi panas (heat product) dan kehilangan panas (heat lost) sehingga suhu tubuh dapat dipertahankan secara konstan.

Panas dapat hilang dan masuk ke lingkungan dengan cara

konveksi, radiasi dan evaporasi; konduksi tidak pernah terjadi. Kehilangan panas melalui radiasi dapat terjadi apabila temperatur udara berhubungan langsung dengan tubuh dan temperatur sekeliling obyek tersebut sangat rendah. Kehilangan panas secara konveksi terjadi apabila temperatur sekeliling objek lebih rendah dari pada suhu tubuh. Kehilangan panas akibat evaporasi (penguapan) adalah hubungan antara output dari evaporasi kulit dan pernafasan dari paru- paru. Peristiwa konveksi, radiasi, dan evaporasi ini semuanya dikontrol oleh susunan syaraf pusat agar mencapai kesetimbangan termal.

Di kulit terdapat Krause’s and bulb dan Meismer’s Corpuscle yang mengatur temperatur panas dan dingin. Melalui syaraf motor somatic

dan syaraf visero motoris via hipofise anterior dan kelenjar endokrin, maka produksi panas dan pelepasan panas dapat diatur. Di kulit terdapat

Counter Current di mana terjadi pembesaran pembuluh darah pada satu bagian sedangkan pada bagian lain terjadi konstruksi penguncupan yang hal ini diatur juga oleh susunan syaraf pusat. Pada keadaan kritis misalnya dingin atau panas yang menyengat, keadaan ini langsung mempengaruhi fisiologis thermostat yaitu hipotalamus dan preoptik. Hipotalamus posterior mengatur suhu dingin yang kritis. 4. Topografi Temperatur Badan dan Kulit

Temperatur 37o_{C diterima sebagai temperatur normal tubuh}

manusia. Untuk mengukur temperatur badan dan kulit terdapat banyak kesukaran. Di klinik sering dipakai lokasi pengukuran temperatur pada ketiak (aksila), sub lingual (di bawah lidah), dan rec- tal (dubur). Temperatur liang rectal 0,3 o_{C sampai dengan 0,5}o_{C lebih}

tinggi dari pada temperatur aksila. Pada gambar (5.3) terlihat topografi temperatur pada kulit manusia.

Daerah tubuh maupun kepala mempunyai temperatur kulit lebih tinggi dari pada anggota badan. Salah satu metode untuk mengetahui rata-rata temperatur kulit (mean skin temperature) yang lazim digunakan adalah: tubuh Tbatang 0,35 0,09Tpaha 0,13Tbetis Tkaki 0,07 Ttangan 0.05 Tlengan 0,14 Tkepala 0,07 + + + + + + (5.2)

Gambar 5.3 Topografi temperatur pada kulit manusia

Dengan mengetahui temperatur kulit rata-rata tersebut dapat menghitung temperatur tubuh rata-rata dengan persamaan:

b M ean

(0,69X tem p.rektal)+(0,33X tem p.kulit rata-rata) (5.3) Kwantitas ini berkaitan dengan panas yang tertampung di dalam tubuh manusia (Heat storage). Untuk menghitung banyaknya panas yang tertampung di dalam tubuh harus menghitung perubahan temperatur tubuh rata-rata dikalikan dengan panas spesifik dan massa badan. Secara matetamis dapat dirumuskan dengan persamaan:

St H eat

Nilai panas spesifik tubuh manusia diperoleh dari hasil eksperimen sebesar 0,83 gram kalori/gram/o_{C. Dengan mengetahui}

persamaan kulit rata-rata maka dapat dihitung besarnya konduksi panas (heat conductance). Heat Conductance adalah ratio antara rata- rata transfer panas (rate of heat transfer)/rata-rata alih panas dengan perbedaan temperatur antara temperatur internal/rectal dengan temperatur kulit rata-rata. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut . . Re tan tem p skin m ean tem p ctal transfer heat of Rate ce Conduc H eat − = (5.6)

C. Kalor Jenis

Jika kalor diberikan pada suatu benda, maka temperatur benda akan naik. Dari hasil eksperimen diperoleh hasil bahwa besar kalor Q yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur suatu zat sebanding dengan massa m dan perubahan temperatur _∆T zat tersebut. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan

T m c Q= ∆

(5.7) di mana c adalah kalor jenis yang merupakan besaran karakteristik dari zat tersebut. Kalor jenis adalah nilai yang menyatakan jumlah atau banyaknya kalor yang diperlukan oleh suat zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1o_{C tiap sau satuan massa. Dapat dinyatakan dalam persamaan:}

T m Q c ∆ = (5.8) maka satuan kalor jenis adalah J/kgo_{C (dalam SI) atau cal/g}o_{C (dalam} cgs).

Tabel 5.1 Kalor jenis zat Zat C, kJ/kg K C, kkal/kg K atau Btu/lb o_F Cm, J/ml-K Aluminium Bismuth Tembaha Emas Es (-10oC) Timah hitam Perak Tungsten Seng Alkohol (ethyl) Raksa Air 0,900 0,123 0,386 0,126 2,05 0,128 0,233 0,134 0,387 2,4 0,140 4,18 0,215 0,0294 0,0923 0,0301 0,49 0,0305 0,0558 0,0321 0,0925 0,58 0,033 1,00 24,3 25,7 24,5 25,6 36,9 26,4 24,9 24,8 25,2 111 28,3 75,2 Contoh soal

1. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan air 250 cm3

dari suhu 20o_{C menjadi 35}o_C?

2. Berapa kalor dilepas air kalau air kembali mendingin sampai 20o _C?

Penyelesaian:

Karena 250 cm3 _{air massanya 250 g, dan karena c}

air = 1,00 J/kg o_C, maka 1. Q=m c∆T= (250 g) (1 cal/go_{C) (15} o_{C) = 3750 cal.} 2. m c Q= = (250 g) (1 cal/go_{C) (-15} o_{C) = -3750 cal.}

D. Kalorimetri

Ketika bagian-bagian yang berbeda dari sistem yang terisolasi berada pada temperatur yang berbeda, kalor akan mengalir dari bagian benda bertemperatur tinggi menuju bagian benda yang bertemparatur lebih rendah hingga tercapai suatu keadaan di mana temperatur semua bagian benda sama. Hal ini dikatakan benda pada keadaan kesetimbangan termal. Kehilangan kalor sebanyak satu bagian sistem sama dengan kalor yang

didapat oleh bagian yang lain. Hukum kekekalan energi berperan dalam keadaan ini dimana:

Kalor yang hilang = kalor yang diterima

Teknik pertukaran energi panas tersebut dikenal dengan nama kalorimetri. Sedangkan peralatan yang digunakan untuk mengukur panas yang hilang maupun panas yang diterima adalah kalorimeter. Satu kegunaan yang penting dari kalorimeter adalah dalam penentuan kalor jenis zat

Gambar 5.4 Kalorimeter

Kalorimeter terdiri dari cairan yang akan diberi kalor yang berasal dari listrik melalui pemanas air. Panas air di dalam kalorimeter berasal dari listrik yang membangkitkan energi:

W = VIt (5.9)

dengan V tegangan listrik (volt), I arus yang mengalir (ampere) dan t

waktu lamanya pengaliran (sekon). Energi listrik ini dipakai oleh cairan di dalam kalorimeter untuk menaikkan suhunyua sebasar To_C.

Benda yang akan ditentukan kalor jenisnya ditimbang terlebih dahulu kemudian dimasukkan ke dalam kalorimeter. Jika turunnya suhu cairan akibat dimasukkan benda tersebut maka besarnya kalor yang dilepaskan cairan sama dengan:

T C m

Q= _{c c}∆ ( 5.10)

Sedangkan kalor yang diterima oleh benda : T

C m

Q= b b∆ ( 5.11)

Karena m_bdan∆T telah dikatahui maka c_b dapat diketahui, yaitu:

T m T c m c b c c b _∆ ∆ = _(5.12) Contoh:

Kalorimeter tembaga dengan massa 200 g berisi minyak 150 g pada suhu 20o_{C. Dalam minyak dicelupkan sepotong aluminium 80g bersuhu}

300o_{C. Setelah keadaan kesetimbangan termal tercapai, berapakah suhu}

sistem? Penyelesaian: c_tembaga = 0,093 kal/go_{C, c} Al = 0,021 kal/g o_{C, c} minyak = 0,37 kal/g o_C.

Kalor yang dilepas aluminium = kalor yang diserap minyak dan kalorimeter

(

m c∆Τ

)

Al=

(

m c∆Τ

)

tem baga+

(

m c∆Τ

)

m inyak

(

cal goC

)( )

g

(

oC−t

)

= 300 80 / 21 , 0

(

cal goC

)(

g

)(

t oC

) (

cal goC

)(

g

)(

oC

)

17 150 / 37 , 0 20 200 / 093 , 0 − + t = 72o_C

E. Perpindahan Panas

Panas adalah bentuk energi yang bergerak. Jika dua benda memiliki suhu yang berbeda atau dua bagian dari suatu benda memiliki suhu yang berbeda, maka panas akan mengalir dari benda (bagian benda) yang bersuhu tinggi ke benda (bagian benda) yang bersuhu rendah. Ada beberapa prinsip perpindahan panas, yaitu: konduksi, konveksi, radiasi dan

evaporasi. Energi panas yang hilang atau masuk ke dalam tubuh manusia melalui kulit dapat secara keempat prinsip tersebut.

1. Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas oleh tumbukan antar molekul yang bertetangga. Atau dapat juga diartikan proses perpindahan panas dari suatu obyek yang bersuhu lebih tinggi menuju obyek yang bersuhu lebih rendah dengan jalan kontak langsung. Misalnya jika kita memegang batang besi yang bagian ujungnya dipanaskan di api, maka panas akan segera terasa oleh tangan kita melalui konduksi. Proses perpindahan panas akan terus berlanjut selagi masih ada beda suhu antar bagian batang besi tersebut.

Untuk berbagai bahan, panas yang diterima atau dilepaskan melalui konduksi berbeda-beda. Logam akan terasa lebih dingin dibandingkan kayu meskipun jika diukur kedua bahan bersuhu sama. Hal ini dikarenakan karena logam lebih cepat menghantarkan panas ke tangan kita dibandingkan dengan kayu. Logam seperti perak, tembaga, aluminium dan emas merupakan penghantar panas yang baik. Non logam seperti gelas, asbes dan fiberglass merupakan konduktor yang buruk atau insulator yang baik.

Misal selembar pelat memiliki luas penampang A dan tebal x,

kedua permukaannya dipertahankan pada suhu yang berbeda. Akan diukur panas Q yang mengalir tegak lurus terhadap permukaan selama waktu t. Eksperimen menunjukkan bahwa untuk beda suhu antara kedua permukaan tersebut ∆T (o_{C), Q (Joule) sebanding dengan waktu}

t (sekon) dan luas penampang A, dan jika t dan A kecil maka Q

sebanding dengan T/x (gradient suhu) untuk t dan A yang diberikan. Maka: x T A t Q ∆ ∆ ∞ (5.13) Jika tebal pelat dx (cm) tipis sekali, beda suhu antara kedua permukaan adalah dT, maka dapat diperoleh rumus konduksi:

dx dT kA dt dQ − = (5.14)

Dalam hal ini dQ/dt adalah laju perpindahan panas terhadap waktu, dT/dx gradient suhu dan k adalah konstanta kesebandingan

yang disebut konduktivitas termal (W/mk). Arah aliran panas dipilih ke pertambahan nilai x. Karena jika x semakin bertambah maka suhu

T semakin berkurang, sehingga di ruas kanan persamaan (5.14) diberi tanda minus (jadi dQ/dT bertanda plus jika dT/dx minus).

Menurut para ahli faal, perpindahan panas dari kulit ke udara secara geometris ditunjukkan dengan gambar 5.5 sebagai berikut:

Gambar 5.5 Perpindahan panas dari kulit ke udara

Pada jarak X (dari dalam sampai permukaan kulit) mempunyai temperatur sebesar T₁ dan pada jarak yang sama di udara temperaturnya T₂, di antara kedua permukaan temperatur T_i. Aliran panas melalui kulit harus sama dengan udara sekitarnya, maka asumsi kita: Di permukaan kulit

(

T T1

)

X k Q s _i− ∆ = _(5.15) Di udara

(

T2 T1

)

X k Q a ₋ ∆ − = (5.16) Jadi

(

)

(

i

)

a s _{T T} X k T T X k Q − ∆ − = − ∆ − = _{1 1 2}

(

)

X T T k k k k Q a s a s ∆ − + = _. 2 1 (5.17)

Q = kalor yang berpindah secara konduksi antara kulit dan udara (3)

k_s = koefisien konduktivitas kulit (3/m2_so_C)

k_a = koefisien konduktivitas udara (3/m2_so_C)

T₂ –T₁ = perbedaan suhu antara badan dan kulit (o_C)

2. Konveksi

Konveksi adalah aliran panas melalui fluida dari tempat yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah dengan gerakan atau aliran partikel-partikel fluida itu sendiri. Pada konveksi, kalor berpindah bersama-sama dengan perpindahan partikel zat. Beberapa contoh peristiwa konveksi adalah terjadinya angin laut dan angin darat. Pada siang hari suhu udara di darat lebih tinggi dari pada suhu permukaan laut sehingga terjadi aliran udara dari laut ke darat (angin laut). Sedangkan pada malam hari udara di darat suhunya lebih rendah dari pada suhu udara di permukaan laut, maka terjadi aliran udara dari darat ke laut (angin darat). Contoh lain adalah sistem pemanas air dan ventilasi rumah.

Beberapa faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor secara konveksi antara lain adalah: bentuk permukaan (datar atau lengkung), posisi permukaan (horisontal atau vertikal), jenis fluida (cair atau gas), kerapatan, kekentalan, kalor jenis, konduktivitas fluida, kecepatan aliran fluida dan keadaan fluida dalam hal perubahan fase (penguapan atau pengembunan). Untuk perhitungan secara praktis digunakan persamaan: t T A h Q= ∆ (5.18)

Q = jumlah kalor yang dipindahkan secara konveksi (J)

A = luas permukaan (m2₎

T = perbedaan suhu antara permukaan fluida (o_{C atau K)}

t = lama waktu proses konveksi tersebut berlangsung (s)

h = koefisien konveksi (J/m2_so_C)

Konveksi secara alam dapat terjadi oleh karena pemanasan yang asimatris. Gaya konveksi dapat terjadi apabila angin secukupnya mengalir melewati tubuh. Pertukaran panas dan gaya konveksi adalah berbanding lurus dengan beda temperatur antara kulit dan udara

serta kecepatan udara. Aliran panas secara konveksi yang terjadi antara kulit dan lingkungan dapat dituliskan dengan persamaan:

V Q=8,3

(5.19)

Q = kalor yang berpindah secara konveksi antara kulit dan lingkungan (J)

V = kecepatan angin (m/s)

8,3= konstanta di mana seseorang berdiri berhadapan dengan tiupan udara

Ta = temperatur udara (o_C)

Ts = temperatur kulit (o_C)

Persamaan tersebut diperoleh secara empiris dan dikenal sebagai

hukum Newton mengenai konveksi.

Tubuh manusia menghasilkan energi termal yang besar. Energi diubah dari makanan di dalam tubuh, maksimal 20% digunakan untuk kerja, sehingga lebih dari 80% muncul sebagai energi termal. Kalor yang dihasilkan oleh tubuh harus ditransfer ke luar. Jika energi termal ini tidak dikeluarkan, dalam aktivitas ringan, maka temperatur tubuh akan naik sekitar 3o_{C per jam.}

Kalor dalam tubuh akan dibawa ke permukaan tubuh oleh darah. Sebagai tambahan bagi peranannya yang penting, darah berfungsi sebagai fluida konvektif untuk mentransfer kalor sampai persis di bawah permukaan kulit. Kalor kemudian dihantarkan (melalaui jarak yang sangat kecil) ke permukaan dan kemudian ditransfer ke lingkungan dengan konveksi, penguapan dan radiasi.

3. Radiasi

Radiasi adalah proses perpindahan panas oleh gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik tersebut bergerak dengan kecepatan 186mil/s atau 300 juta m/s, dan untuk bergerak tidak memerlukan medium perantara. Jika kita meletakkan tangan di samping api maka tangan akan terasa panas. Panas merambat melalui radiasi. Sumber energi radiasi yang utama adalah matahari. Pada lampu listrik, energi dipancarkan dari filament yang dipanaskan melewati tabung gas walaupun di dalam tabung tidak ada gas. Hal ini

membuktikan perambatan panas melalui radiasi tidak membutuhkan zat perantara.

Semua benda secara kontinyu memancarkan energi radiasi. Pada suhu rendah maka laju emisinya kecil, sedangkan pada suhu tinggi maka laju emisinya akan besar. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa laju radiasi berbanding lurus dengan luas benda dan pangkat 4 suhu mutlak benda. Hasil ini ditemukan secara empiris oleh Josef Stefan pada tahun 1879 dan diturunkan secara teoritis oleh Ludwig Boltzmann kira-kira lima tahun kemudian, sehingga dinamakan Hukum Stefan Boltzmann. Menurut Stefan Boltzmann, laju emisi radiasi (energi yang dipancarkan) oleh benda yang memiliki luas A pada suhu T adalah:

2 4 /m W AT e t Q _{= σ} ∆ ∆ (5.20) dengan A adalah luas, T adalah konstanta emisi (disebut juga konstanta Stefan-Boltzmann) yang besarnya 5,67 x 10-8 _W/m2_K4_{, e emisivitas}

yang tergantung pada permukaan bahan yang meradiasikan. Nilai e

memiliki jangkauan mulai dari 0 yaitu untuk reflektor sempurna (atau radiator sempurna yaitu benda hitam) sampai dengan 1 yaitu untuk benda hitam sempurna.

Benda hitam merupakan penyerap radiasi yang baik sehingga disebut radiator. Di bidang ilmu faal dikatakan bahwa panas tubuh yang melakukan radiasi ke dalam udara di mana sebelumnya telah memperoleh panas dari lingkungan. Dengan demikian maka persamaan kecepatan total aliran kalor radiasi dituliskan:

) ( 4 4 Tw Ts Ar e t Q _{= −} ∆ ∆ _σ (5.21)

Q_Radisi = Jumlah kalor yang dipindahkan secara radiasi (J)

e = emisivitas dari manusia

σ = Konstanta Stefan –Boltzmann

A = luas permukaan tubuh

r = perbandingan permukaan raediasi efektif oleh Du Bois, 0,78 untuk seseorang yang berdiri tegak, 0,85 untuk orang yang bergerak

Tw = temperatur dinding dalam derajat absolute (K)

Ts = temperatur kulit dalam derajat absolute (K) Contoh: kehilangan kalor tubuh karena radisi

Seorang atlit duduk tanpa pakaian di kamar ganti yang dindingnya gelap pada temperatur 15o_{C. Perkirakan kecepatan kehilangan kalor}

dengan radiasi dengan menganggap temperatur kulit sebesar 34o_C

dan e = 0,70. Anggap permukaan tubuh yang tidak bersentuhan dengan kursi sebesar 1,5 m2_.

Jawab:

QRadiasi = (0,70)(5,6 x 10-8 _W/m2_K4_)(1,5m2_{)[(307 K)}4_{- (288 K)}4_]

= 120 Joule.

Hal lain yang mempengaruhi laju emisi radiasi atau absorbsi radiasi adalah permukaan bahan dan jaraknya. Benda yang memiliki permukaan berwarna hitam akan memancarkan atau menyerap radiasi lebih cepat dibandingkan dengan benda yang berwarna terang atau berpermukaan halus. Misal bola berwarna hitam dengan bola berwarna perak dipanaskan pada suhu yang sama, maka bola berwarna hitam akan lebih cepat dingin setelah dipanaskan.

Radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda pada temperatur di bawah sekitar 600o_{C tidak tampak. Kebanyakan daripadanya}

dipusatkan pada panjang gelombang yang jauh lebih panjang daripada panjang gelombang cahaya tampak. Bila kita pelajari cahaya, akan kita lihat bahwa cahaya tampak adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang antara sekitar 400 dan 700 nm. Bila sebuah benda dipanaskan, laju pancaran energi naik dan energi yang diradiasikan meluas ke panjang gelombang yang semakin pendek. Antara 600o_C

dan 700o_{C, cukup banyak energi yang diradiasikan berada dalam}

spektrum tampak yang menyebabkan benda berpijar merah pudar. Pada tempeatur yang lebih tinggi, benda menjadi merah cerah atau bahkan putih panas.

Panjang gelombang pada saat daya maksimum berubah secara terbalik dengan temperatur, hal ini dikenal dengan hukum pergeseran Wien: T K m m m aks . 898 , 2 = λ (5.22)

Hukum ini digunakan untuk menentukan temperatur bintang dari analisis radiasinya. Hukum ini juga dapat digunakan untuk memetakan variasi temperatur meliputi daerah-daerah yang berbeda dari permukaan sebuah benda. Peta semacam ini disebut termograf. Termografi

Termograf merupakan alat yang digunakan untuk mengukur jumlah radiasi infra merah yang hasilnya berupa perbedaan warna pada termogram. Berdasarkan bahwa setiap benda memancarkan radiasi, maka pada tahun 1950 telah ada usaha untuk membuat termogram dari infra red radiasi permukaan tubuh manusia. Dan tekhnik ini banyak dipergunakan dalam bidang klinik untuk keperluan diagnosis. Termogram dapat digunakan untuk mendeteksi

kanker karena bahan yang mengandung kanker mempunyai temperatur yang sedikit lebih tinggi dibandingkan daerah sekitarnya. Jaringan yang dipenuhi kanker lebih panas karena lebih banyak dialiri darah atau lebih banyak terjadi metabolisme dibanding dengan tempat yang lain. Selain itu juga dapat digunakan untuk mendiagnosis penyakit pembuluh darah (vascular disease) dan lain-lain. Skema dasar termografi dapat dilihat pada gambar 5.6.

Radiasi yang datang dari penderita akan diterima oleh cermin A, kemudian direfleksikan ke cermin B. Dari cermin B ini gelombang radiasi akan diterima oleh detektor dan diteruskan ke amplifier sebagai penguat gelombang radiasi. Sebagai display digunakan CRT (Cathode Ray Tube / tabung sinar katoda / osiloskop).

Unit termografi yang khas dipergunakan di klinik dapat ditunjukkan pada gambar 5.7 di bawah ini.

Gambar 5.7 Unit termografi yang digunakan dalam praktik klinik

Radiasi dari suatu daerah yang kecil (=5 mm) melewati susunan cermin kemudian melewati chopper ke detektor yang biasa dilengkapi dengan pendingin untuk memperoleh sensitivitas. Fungsi chopper adalah mengubah radiasi yang kontinyu menjadi sinyal AC sehingga mudah diperkuat oleh amplifier. Penggunaan filter transparan infra red untuk menghilangkan visible light (sinar tampak) dan detektor merubah infra red radiasi dari panas tubuh menjadi sinyal listrik dan disesuaikan dengan proporsi temperatur tubuh yang memancarkan radiasi. Agar dapat memberikan gambaran dari seluruh permukaan tubuh, maka cermin tersebut dapat diatur secara mekanis. Posisi dan pembesaran radiasi dari tiap-tiap bagian tubuh pasien akan tampak pada display/CRT/osiloskop.

Terangnya bayangan ditentukan oleh temperature; dan posisi dari screen (layar) disesuaikan dengan areal tubuh yang akan diskanning. Pada CRT (display) daerah panas akan ditunjukkan sebagai bayangan hitam atau putih. Untuk memperoleh gambaran termografi yang jelas, tidak cukup menggunakan termogragi yang monokromatis,

sebaiknya menggunakan color termography/termografi yang berwarna. Syarat yang perlu diperhatikan pada waktu akan melakukan termografi adalah: a. Pakaian penderita harus dilepaskan sebelum me- lakukan termografi. b. Penderita sebelumnya

harus ditempatkan dalam ruangan yang suhunya 21o_{C selama 20 menit,}

dengan tujuan agar penderita beradaptasi terlebih dahulu sehingga pada waktu melakukan termografi akan tampak kontras yang jelas.

4. Evaporasi

Evaporasi adalah peralihan panas dari bentuk cairan menjadi uap. Manusia kehilangan sekitar 9.103 _{kalori/gram melalui penguapan}

paru-paru. Dengan aktifitas berat atau lingkungan panas, seseorang akan minum 4 liter/jam, ini merupakan suatu proses pertukaran energi termal. Kehilangan panas secara evaporasi dapat terjadi apa bila:

a. Perbedaan tekanan uap air antara keringat pada kulit dengan udara ambien (lingkungan).

b. Temperatur lingkungan rendah dari normal sehingga evaporasi dari keringat dapat terjadi dan dapat menghilangkan panas dari tubuh, hal ini dapat terjadi apabila temperatur basah kering di bawah temperatur kulit.

c. Adanya gerakan angin. d. Adanya kelembaman.

Gambar 5.8 Termograf seorang anak dan anjingnya; daerah yang terang menunjukkan temperatur yang tinggi

Dengan demikian kehilangan panas secara evaporasi melewati kulit dapat dituliskan dengan persamaan:

(

kulit udara

)

m aksim um V P P Q = − 0,5 − 7 , 13 (5.23)

Q_maksimum = panas yang hilang secara evaporasi melalui kulit (J)

V = kecepatan angina (m/s)

P_kulit = tekanan uap air pada kulit (millibar)

P_udara = tekanan uap air pada udara (millibar)

F. Kalor dan Usaha