Mengenal Jenis dan Contoh Perpindahan Panas secara Konveksi
Perpindahan panas merupakan salah satu ilmu fisika yang mempelajari tentang perpindahan panas di antara material atau benda karena adanya perbedaan suhu (panas dan dingin).
Perpindahan panas dibagi menjadi tiga jenis yaitu konveksi, konduksi, dan radiasi. Diantara ketiga jenis ini, konveksi cukup sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari.
Perpindahan panas secara konveksi adalah perpindahan panas pada zat gas dan cair yang disertai dengan perpindahan partikel zat perantara. Untuk mengetahui jenis perpindahan panas ini lebih mendalam, simak ulasannya berikut ini.
Jenis Perpindahan Panas secara Konveksi
Perpindahan panas secara konveksi dibagi menjadi dua jenis yaitu konveksi bebas atau alamiah (free convection/natural convection) dan konveksi paksaan (forced convection). Berikut ini ulasannya
1. Konveksi Bebas atau Alamiah
Proses perpindahan panas secara konveksi ini dapat terjadi karena adanya fluida yang mengalir secara alamiah, dengan tidak dipompa maupun tidak dihembuskan. Fluida yang mengalir secara alamiah dapat terjadi karena adanya perubahan sifat fisis terutama pada kerapatan massanya dan pengaruh dari gaya apungnya.
Bisa dikatakan bahwa proses konveksi bebas terjadi ketika perpindahan panas disebabkan oleh perbedaan suhu dan kerapatan massanya, sehingga tidak ada tenaga dari luar yang mendorongnya. Contoh dari konveksi bebas yaitu adanya plat panas yang dibiarkan berada di udara sekitar tanpa ada sumber gerakan dari luar.
2. Konveksi Paksaan
Konveksi paksaan bisa terjadi ketika adanya perpindahan panas aliran gas atau cairan yang disebabkan oleh adanya tenaga dari luar. Contoh dari perpindahan panas secara konveksi ini adalah plat panas yang dihembuskan udara dari kipas.
Contoh Perpindahan Panas secara Konveksi
Untuk lebih memahami perpindahan panas secara konveksi, simak 10 contohnya berikut ini.
1. Kulkas
Kulkas merupakan contoh dari perpindahan panas secara konveksi yang sering ditemukan di rumah. Pada umumnya, setiap kulkas memiliki freezer yang ditempatkan di bagian atas.
Penempatan di posisi tersebut dilakukan agar hangat yang ada di dalam kulkas akan tetap hangat dan tidak menuju freezer.
2. Uap dari Teh Panas
Contoh berikut nya adalah uap yang muncul ketika menyeduh teh panas di dalam cangkir. Hal ini terjadi ketika suhu pada teh panas tersebut semakin turun sehingga panasnya menjadi uap yang menguap ke udara di ruangan.
3. Terjadinya Angin Darat dan Angin Laut di Bumi
Contoh berikutnya adalah keberadaan angin darat dan angin laut di bumi. Angin darat adalah angin yang terjadi pada malam hari, ketika tekanan udara di daratan menjadi lebih tinggi daripada di wilayah laut sehingga udaranya pun akan bergerak dari darat ke laut.
Sedangkan angin laut adalah angin yang terjadi pada siang hari, ketika tekanan udara di laut justru lebih tinggi daripada di wilayah daratan, sehingga udara akan bergerak dari laut ke darat. Energi panas atau kalor yang bergerak bersama dengan partikel udara tersebut, terjadi dengan diikutinya zat perantara berupa partikel gas atau udara.
4. Air Conditioner (AC)
Contoh berikutnya adalah AC yang biasanya ditempatkan di tembok bagian atas agar terjadi perpindahan panas secara konveksi. Nantinya udara hangat akan naik sampai ke AC dan dan digantikan oleh udara dingin. Alhasil, rungan pun akan menjadi dingin.
5. Balon Udara
Balon udara juga merupakan contoh lain yang menerapkan perpindahan panas secara konveksi. Pda balon udara biasanya terdapat pemanas yang berguna untuk memanaskan udara di dalam balon sehingga udara dapat bergerak ke atas.
Dengan demikian, maka balon pun akan naik karena adanya udara panas yang terperangkap dalam balon. Ketika balon udara hendak turun, maka udara panas yang ada di dalamnya dilepaskan sehingga udara sejuk akan mengalir.
6. Terjadinya Hujan Badai
Hujan badai bisa terjadi ketika udara hangat datang dari lautan dan naik ke udara. Kemudian akan berubah menjadi tetesan air jenuh yang membentuk awan. Proses ini akan terkejut berlanjut hingga awan-awan kecil saling bertabrakan dan semakin lama membentuk awan besar.
7. Sirkulasi Samudera
Sirkulasi samudera dapat terjadi ketika air hangat yang ada di sekitar khatulistiwa bergerak secara sirkulasi menuju kutub dan air dingin akan bergerak ke arah khatulistiwa. Perpindahan energi panas pada air hangat yang ada di sekitar khatulistiwa merupakan contoh perubahan panas secara konveksi.
8. Radiator
Radiator biasanya menjadi komponen penyusun kendaraan bermotor naik motor atau mobil. Radiator sendiri merupakan alat penukar panas yang sering digunakan untuk memindahkan energi panas dari satu medium ke medium lainnya agar mesin dapat tetap panas dan dingin.
Pada alat ini, terdapat elemen panas yang berada di bawah mesin dimana udara hangat dair elemen pemanas ini nantinya akan digantikan oleh udara dingin.
9. Terjadinya Gerakan di Mantel Bumi
Contoh berikutnya adalah mantel bumi yang bergerak secara perlahan karena perpindahan panas secara konveksi.
Pada proses ini, arus konveksi akan memindahkan energi panas dari bagian dalam bumi ke permukaan. Arus konveksi ini juga bisa menyebabkan lempeng tektonik bergerak secara bertahap.
10. Mencairnya Es Batu
Contoh terakhir adalah mencairnya es baru yang biasanya terjadi ketika udara di ruangan panas. Hal in karena bauan es tersebut menerima energi panas dari ruangan sehingga membuatnya berubah bentuk menjadi cair.
