Konveksi adalah perpindahan panas atau kalor yang disertai dengan perpindahan bagian zat perantaranya. Konveksi merupakan proses ketika panas dari satu tempat satu tempat ke tempat lain dipindahkan melalui gerak gas atau zat cair yang mengandung panas itu sendiri secara besar-besaran. Show Konveksi umumnya terjadi pada fluida (zat yang dapat mengalir) seperti zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara konveksi disebabkan oleh perbedaan massa jenis. Permukaan yang mempunyai muatan panas lebih tinggi akan mengalirkan panasnya ke permukaan yang lebih rendah. Contoh dari perpindahan kalor secara konveksi adalah adalah air yang direbus di dalam panci perlahan akan mendidih seluruhnya, meski yang dipanaskan hanya bagian bawah panci. Jenis-Jenis KonveksiProf. Yohanes Surya, Ph.D dalam buku Suhu dan Termodinamika menjelaskan, ada dua jenis konveksi, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa. Konveksi AlamiahPada konveksi alamiah, perpindahan molekul terjadi secara alamiah berdasarkan perbedaan massa jenis. Contoh konveksi alamiah terjadi ketika memanaskan air. Massa jenis air lebih kecil sehingga akan mengalir ke atas. Sebaliknya, air yang lebih dingin akan mengalir ke bawah. Pemanasan air seperti ini akan berlangsung terus hingga seluruh air mencapai suhu yang sama. Baca JugaKonveksi paksa terjadi karena terdapat pengaruh faktor luar, seperti tekanan, dan perpindahan kalor dilakukan dengan sengaja atau dipaksakan. Pada konveksi ini, fluida berupa cairan atau gas dipaksa untuk bergerak ke tujuan tertentu dengan pemanasan. Misalnya, udara panas dari sebuah pengering rambut (hair dryer) diarahkan ke rambut agar kering. Contoh konveksi dapat dilihat dari peristiwa sebagai berikut.
Baca JugaTerjadinya angin darat dan angin laut merupakan contoh dari konveksi. Menurut buku Belajar Sains di Dapur, peristiwa angin darat dan laut dapat dijelaskan sebagai berikut. Angin DaratAngin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat ke laut. Peristiwa ini terjadi karena udara di atas laut lebih panas saat malam hari dibandingkan udara di darat. Permukaan yang mempunyai muatan panas lebih tinggi akan mengalirkan panasnya ke permukaan yang lebih rendah. Oleh sebab itu, terjadi aliran udara dari darat ke laut. Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan untuk berlabuh ke laut untuk menangkap ikan. Baca JugaAngin laut terjadi pada siang hari dan berhembus dari laut ke darat. Ini terjadi akibat muatan panas di darat lebih tinggi daripada di laut saat siang hari sehingga udara di darat naik diganti udara di atas laut. Dengan demikian, terjadi konveksi dari laut ke darat. Angin laut dimanfaatkan oleh nelayan untuk kembali ke darat setelah menangkap ikan. Rumus KalorKetika air direbus, terjadi perpindahan kalor dari air yang panas di bagian bawah dengan air yang dingin di bagian atas. Peristiwa perpindahan kalor yang disertai perpindahan massa atau perpindahan partikel partikel zat perantaranya disebut konveksi. Kalor merupakan bentuk energi yang pindah karena terdapat perbedaan suhu. Secara alamiah, kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Satuan kalor adalah Joule (J) atau Kalori (kal). Rumus kalor adalah H = h A ΔT dengan keterangan sebagai berikut: H = laju perpindahan kalor (J s-1). h = koefisen konveksi termal (J s-1 m -2 K -1 ). A = luas permukaan (m2). ΔT = perbedaan suhu (K). Baca JugaSuatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,01 kal m-1 s -1 °C-1, memiliki luas penampang aliran 20 cm2. Jika fluida tersebut mengalir dari dinding yang bersuhu 100°C ke dinding lainnya yang bersuhu 20°C dan kedua dinding sejajar, berapakah besar kalor yang dirambatkan? Pembahasan: Diketahui: h = 0,01 kal m-1 s -1 °C-1 A = 20 cm2 = 20×10-4 m2 ΔT= 100 – 20 = 80°C Ditanyakan H = ...? Jawaban: H = hA ΔT H = 0,01 × 20 × 10-4 × 80 H = 1,6 × 10-3 kal s -1 Jadi, kalor yang dirambatkan sebesar 1,6 × 10-3 kal s -1. Hai Sobat, pernahkah kalian memasukkan sendok ke dalam air panas kenapa sendok bisa menjadi panas? Atau pernahkah kalian duduk di dekat api unggun dan tubuh kalian menjadi hangat? Nah kalian harus paham bahwa kalor akan berpindah dari tempat panas ke tempat yang dingin. Sekarang kita akan belajar mengenai macam-macam perpindahan kalor sobat.Yuk, kita simak pembahasannya! Pengertian KalorKalor merupakan bentukenergi panasatau jumlah panas yang ada dalam sebuah benda. Perpindahan kalor merupakan kalor yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Macam-Macam Perpindahan KalorPerpindahan kalor memiliki 3 macam perpindahan antara lain: konduksi, konveksi, dan radiasi. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering dihadapkan oleh berbagai macam peristiwa perpindahan kalor ini. Untuk lebih lengkapnya berikut penjelasanmacam-macam perpidahan kalor beserta contohnya. Konduksi (Aliran)Konduksi merupakan perpindahan panas melalui zat padat yang tidak ikut mengalami perpindahan. Apabila ujung sebatang logam dipanaskan di atas api, maka ujung yang lain akan menjadi panas. Hal ini menunjukkan kalor berpindah ke bagian yang memiliki suhu yang lebih rendah. Contoh:
Rumus perpindahan kalor secara konduksi: Keterangan: Konveksi (Hantaran)Konveksi merupakan perpindahan panas melalui aliran yang zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikelnya berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, maka akan terjadi konveksi. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas (udara/angin). Contoh terjadinya konveksi:
Rumus perpindahan kalor secara konveksi: keterangan: Radiasi (Pancaran)Radiasi yaitu merupakan perpindahan panas tanpa zat perantaranya. Radiasi juga biasanya dapat disertai cahaya. Contoh terjadinya radiasi:
Rumus perpindahan kalor secara radiasi: Keterangan: Contoh Soal:Sebuah ruang dengan pendingin ruang (AC) memiliki kaca jendela yang luasnya 2,0 m x 1,75 m dan tebalnya 3,2 mm. Jika suhu pada permukaan dalam kaca 25 derajad celsius dan suhu pada permukaan luar kaca 31 derajad celsius, maka laju konduksi kalor yang masuk ke ruang itu adalah. . . (konduktivitas termal kaca, k= 0,8 W/m.K) Pembahasan:Diketahui: Ditanya: Jawab: Jadi, laju konduksi kalor adalah 5.250 joule. |