KALOR (Q)

PERPINDAHAN KALOR SECARA KONVEKSI

A.    Tujuan

Siswa dapat dapat menjelaskan perpindahan kalor secara konveksi

B.     Gambar

Perpindahan kalor secara konveksi pada umumnya terjadi pada zat cair dan gas.

Fenomena apa sih yang menunjukan konveksi ? Mari kita lihat Gambar 1. dan Gambar 2.

         

Gambar 1. Air sebelum dipanaskan

   

Gambar 2. Air setelah dipanaskan

C.    Penjelasan

Ketika air di Gambar 1. dipanaskan dengan api, kalor berpindah dari api (suhu tinggi) ke wadah (suhu rendah) secara konduksi dan radiasi. Selanjutnya kalor berpindah dari wadah (suhu lebih tinggi) ke air yang berada di dasar wadah (suhu lebih rendah) secara konduksi. Adanya tambahan kalor menyebabkan suhu air yang berada di dasar wadah meningkat. Meningkatnya suhu air mengakibatkan air memuai atau volume air bertambah. Karena volume air bertambah maka massa jenis air berkurang. Air yang berada di dasar wadah mempunyai suhu lebih tinggi dibandingkan dengan air yang berada di permukaan wadah. Dengan kata lain, air yang berada di dasar wadah mempunyai volume lebih besar dan massa jenisnya lebih kecil, sedangkan air yang berada di permukaannya mempunyai volume lebih kecil dan massa jenisnya lebih besar. Adanya perbedaan massa jenis menyebabkan air yang berada di permukaan wadah, yang mempunyai massa jenis lebih besar, bergerak ke bawah dan air yang berada di dasar wadah, yang mempunyai massa jenis lebih kecil, bergerak ke atas. Proses ini terjadi secara terus menerus hingga semua air yang berada di dalam mempunyai suhu yang sama (air di dalam wadah mengalami penguapan alias mendidih pada suhu 100 ^oC) seperti Gambar 2.

Kita bisa definisikan bahwa perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan partikel-partikel zatnya disebut konveksi (aliran).

D.    Dasar Teori

“KONVEKSI”

Proses perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan bagian-bagian yang dilaluinya disebut konveksi atau aliran. Konveksi dapat terjadi pada zat cair dan gas.

·           Konveksi pada Zat Cair, Syarat terjadinya konveksi pada zat cair adalah adanya pemanasan. Hal ini disebabkan partikel-partikel zat cair ikut berpindah tempat.

·           Konveksi pada Gas, Konveksi terjadi pula pada gas, misalnya udara. Seperti halnya pada air, rambatan (aliran) kalor dalam gas (udara) terjadi dengan cara konveksi.

Beberapa peristiwa yang terjadi akibat adanya konveksi udara adalah sebagai berikut.

·     Adanya angin laut. Pada siang hari, daratan lebih cepat menjadi panas daripada lautan sehingga udara di daratan naik dan digantikan oleh udara dari lautan.

·          Adanya angin darat, Pada malam hari, daratan lebih cepat menjadi dingin daripada lautan. Dengan demikian, udara di atas lautan naik dan digantikan oleh udara dari daratan.