Konveksi Adalah Perpindahan Kalor, Ketahui Proses dan Contohnya

Konveksi adalah gerakan melingkar yang terjadi ketika udara atau cairan yang lebih hangat naik, sedangkan udara atau cairan yang lebih dingin turun. Menurut KBBI, konveksi adalah peristiwa gerakan benda cair atau gas karena perbedaan suhu dan tekanan.

Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain bersama dengan gerak partikel-partikel bendanya. Energi panas dipindahkan dari tempat yang panas ke tempat yang lebih dingin secara konveksi.

Konveksi hanya terjadi pada cairan dan gas. Konveksi menjelaskan mengapa balon udara panas naik, dan juga mengapa sering kali lebih panas di loteng rumah daripada di lantai bawah.

Perpindahan panas ini terjadi ketika cairan seperti udara atau air (fluida) bergerak. Konveksi didorong oleh perbedaan suhu di cairan itu. Konveksi terjadi ketika partikel dengan banyak energi panas dalam cairan atau gas bergerak dan menggantikan partikel dengan energi panas yang lebih sedikit.

Ketika cairan dipanaskan dari bawah, ekspansi termal terjadi. Lapisan bawah cairan, yang lebih panas, menjadi kurang padat. Cairan yang lebih dingin dikenal lebih padat, sementara yang panas menjadi kurang padat. Karena gaya apung, cairan yang kurang padat dan lebih panas naik. Cairan atau gas dingin yang lebih padat jatuh ke daerah yang hangat.

Dengan cara ini, arus konveksi yang mentransfer panas dari satu tempat ke tempat diatur. Proses ini berulang karena cairan yang kurang padat mendingin saat mereka menjauh dari sumber panasnya, membuatnya tenggelam, sementara cairan yang lebih padat memanas saat mendekati sumber panas, membuatnya naik.

Konveksi dibagi menjadi dua, konveksi alami dan konveksi paksa. Berikut penjelasannya:

Konveksi alami

Secara alami, konveksi adalah proses yang dihasilkan dari kecenderungan sebagian besar cairan untuk memuai saat dipanaskan. Konveksi alami adalah jenis aliran, gerakan cairan seperti air atau gas seperti udara, di mana gerakan fluida dihasilkan dari beberapa bagian cairan lebih berat dari bagian lainnya.

Pada konveksi alami, cairan menjadi kurang padat dan naik sebagai akibat dari peningkatan daya apung. Sirkulasi yang disebabkan oleh efek ini menyebabkan pemanasan seragam air dalam ketel atau udara di ruangan yang dipanaskan. Contoh konveksi alami adalah angin laut.

Konveksi paksa

Konveksi paksa adalah mekanisme, atau jenis transportasi, di mana gerakan fluida dihasilkan oleh sumber eksternal. Konveksi paksa adalah proses yang melibatkan pengangkutan cairan dengan metode selain yang dihasilkan dari variasi kerapatan dengan suhu. Di samping konveksi alami, ini adalah salah satu metode perpindahan panas dan memungkinkan sejumlah besar energi panas diangkut dengan sangat efisien. Pergerakan udara oleh kipas angin atau air oleh pompa adalah contoh konveksi paksa.

Konveksi adalah proses yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Berikut beberapa contoh proses konveksi:

Angin laut

Fenomena ini terjadi pada siang hari. Matahari memanaskan permukaan laut dan daratan. Karena laut memiliki kapasitas pemanasan yang lebih besar, ia menyerap banyak energi matahari tetapi memanas jauh lebih lambat daripada daratan. Akibatnya, suhu di atas daratan naik dan memanaskan udara di atmosfer di atasnya.

Udara hangat kurang padat, dan karenanya, mengembang, menciptakan area bertekanan rendah di atas daratan dekat pantai. Sementara itu, ada tekanan yang relatif tinggi di atas laut. Perbedaan tekanan udara menyebabkan udara mengalir dari laut ke darat. Embusan angin yang tiba-tiba terasa karena ini dikenal sebagai angin laut.

Angin darat

enomena ini terjadi pada malam hari saat keadaan berbalik. Saat matahari terbenam, daratan dan lautan mulai mendingin. Tanah cepat kehilangan panas jika dibandingkan dengan air karena perbedaan kapasitas panas. Akibatnya, suhu laut relatif lebih tinggi, yang menciptakan tekanan udara rendah di sana. Ini membuat aliran angin sejuk lepas pantai, yang dikenal sebagai angin darat.

Cuaca

Konveksi merupakan faktor utama dalam cuaca. Matahari memanaskan permukaan bumi, kemudian, ketika udara yang lebih dingin bersentuhan dengannya, udara menjadi hangat dan naik, menciptakan arus ke atas di atmosfer. Arus tersebut dapat mengakibatkan angin, awan, atau cuaca lainnya.

Air mendidih

Mendidihnya air, yaitu molekul-molekul yang lebih rapat bergerak di bagian bawah sedangkan molekul-molekul yang kurang rapat bergerak ke atas sehingga terjadi gerakan melingkar dari molekul-molekul tersebut sehingga air menjadi panas.

Pergerakan air laut

Air hangat di sekitar khatulistiwa bergerak menuju kutub sedangkan air yang lebih dingin di kutub bergerak menuju khatulistiwa.

Sirkulasi darah

Sirkulasi darah pada hewan berdarah panas terjadi dengan bantuan konveksi, sehingga mengatur suhu tubuh.

Oven konveksi

Oven konveksi menggunakan kipas untuk mengedarkan panas sehingga apa pun yang dimasak akan matang lebih cepat dan lebih merata.

Radiator

Radiator menempatkan udara hangat di bagian atas dan menjadi lebih dingin di bagian bawah.

Secangkir teh

Uap yang berasal dari teh panas berpindah dipindahkan ke udara.

Es yang mencair

Es yang mencair terjadi dari udara, panas berpindah ke es yang menyebabkan es mencair dari padat menjadi cair.

Balon udara

Konveksi menjelaskan mengapa balon udara panas naik. Pemanas yang ada di dalam balon memanaskan udara sehingga udara bergerak ke atas. Hal ini menyebabkan balon naik karena udara panas terperangkap di dalamnya.