Contoh konveksi

Perpindahan kalor oleh pergerakan molekul aktual dari tempat panas ke tempat dingin dikenal sebagai konveksi. Angin sepoi-sepoi, angin darat, dan arus konveksi adalah beberapa contoh konveksi. Konveksi hanya terjadi pada cairan dan gas.

Cairan dan gas adalah konduktor panas yang buruk. Namun, kalor ditransfer melalui fluida (cairan atau gas) dengan mudah dengan metode lain yang disebut konveksi.

Mengapa balon yang digembungkan dengan panas ditunjukkan pada gambar. BEAKER IN CONVECTIONMuncul? cairan atau gas menjadi lebih ringan (kurang padat) saat mengembang saat dipanaskan. Cairan atau gas panas naik di atas area yang dipanaskan. Cairan atau gas yang lebih dingin dari sekeliling mengisi tempat-tempat yang pada gilirannya dipanaskan. Dengan cara ini, semua fluida dipanaskan. Oleh karena itu, perpindahan kalor melalui cairan terjadi oleh pergerakan aktual molekul yang dipanaskan dari panas ke bagian dingin dari fluida.

Konveksi kalor dalam cairan

Tidak seperti partikel padatan, partikel dalam cairan dan gas bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Ambil gelas kimia dan masukkan kertas kecil ke dalamnya.

Isi setengah dari gelas dengan air. Panaskan gelas kimia dengan lampu. Kita akan melihat bahwa potongan-potongan kertas naik ke atas air, bergerak ke samping dan tenggelam ke dasar. Air dalam gelas juga menjadi hangat. Molekul air menyerap energi kalor dari bagian bawah gelas kimia dan naik ke atas. Molekul-molekul air sekitar lainnya datang ke dasar untuk menyerap energi kalor. Dari percobaan di atas, kita juga dapat mendefinisikan konveksi sebagai: “Transfer panas di mana molekul-molekul medium benar-benar pindah ke sumber energi panas untuk menyerap panas dan kemudian menjauh darinya, disebut konveksi.”

Apakah Konveksi terjadi pada padatan?

Konveksi terjadi dalam cairan dan gas hanya karena molekulnya dapat bergerak bebas. Molekul-molekul zat padat saling menempel erat. Mereka tidak bisa bergerak dengan bebas. Molekul-molekul zat padat saling menempel erat. Mereka tidak dapat bergerak dengan bebas, oleh karena itu, konveksi tidak dimungkinkan pada benda padat.

Contoh

Contoh KonveksiArus konveksi adalah fluida mengalir yang bergerak karena ada perbedaan suhu atau kepadatan di dalam material.

Karena partikel-partikel di dalam zat padat tetap pada tempatnya, arus konveksi hanya terlihat dalam gas dan cairan. Perbedaan suhu menyebabkan transfer energi dari area energi tinggi ke energi rendah.

Konveksi adalah proses perpindahan panas. Ketika arus dihasilkan, materi dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain. Jadi ini juga merupakan proses transfer massal.

Konveksi yang terjadi secara alami disebut konveksi alami atau konveksi bebas. Jika cairan diedarkan menggunakan kipas atau pompa, itu disebut konveksi paksa. Sel yang dibentuk oleh arus konveksi disebut sel konveksi atau sel BĂ©nard.

Angin darat dan laut:

Angin darat dan laut adalah hasil dari konveksi. Pada hari yang panas, suhu tanah meningkat lebih cepat daripada laut. Itu karena kalor spesifik tanah jauh lebih kecil dibandingkan dengan air. Udara di atas tanah menjadi panas dan naik. udara dingin dari laut mulai bergerak menuju daratan. Ini disebut angin laut.

Pada malam hari, daratan lebih cepat dingin daripada laut. Oleh karena itu, udara di atas laut lebih hangat, naik dan udara dingin dari daratan mulai bergerak ke arah laut seperti yang digambarkan. Ini disebut angin darat.

Air panci mendidih

Anda dapat mengamati arus konveksi dalam air yang mendidih dalam panci. Cukup tambahkan beberapa kacang atau sobekan kertas untuk melacak aliran konveksi. Sumber panas di bagian bawah panci memanaskan air, memberinya lebih banyak energi dan menyebabkan molekul bergerak lebih cepat. Perubahan suhu juga mempengaruhi kerapatan air. Saat air naik ke permukaan, beberapa di antaranya memiliki energi yang cukup untuk keluar sebagai uap. Penguapan mendinginkan permukaan cukup untuk membuat beberapa molekul tenggelam kembali ke dasar panci lagi.

Udara naik ke langit-langit rumah

Contoh sederhana arus konveksi adalah udara hangat yang naik ke langit-langit atau loteng rumah. Udara hangat tidak sepadat udara dingin, sehingga naik.

Angin

Angin adalah contoh arus konveksi. Sinar matahari atau cahaya yang dipantulkan memancarkan panas, mengatur perbedaan suhu yang menyebabkan udara bergerak. Daerah teduh atau lembab lebih dingin, atau mampu menyerap panas, menambah efeknya. Arus konveksi adalah bagian dari apa yang mendorong sirkulasi global atmosfer bumi.

Pembakaran

Pembakaran menghasilkan arus konveksi. Pengecualiannya adalah pembakaran di lingkungan tanpa gravitasi tidak memiliki daya apung, sehingga gas panas tidak naik secara alami, memungkinkan oksigen segar memberi makan nyala api. Konveksi minimal dalam nol-g menyebabkan banyak api membakar diri mereka dalam produk pembakaran mereka sendiri.

Perubahan cuaca

Sirkulasi atmosfer dan lautan adalah pergerakan besar-besaran udara dan air (hidrosfer), masing-masing. Dua proses bekerja bersama satu sama lain. Arus konveksi di udara dan laut menyebabkan cuaca.

Magma

Magma dalam mantel bumi bergerak dalam arus konveksi. Inti panas memanaskan material di atasnya, menyebabkannya naik ke kerak, di mana itu menjadi dingin. Panas berasal dari tekanan kuat pada batu, dikombinasikan dengan energi yang dilepaskan dari peluruhan unsur radioaktif alami. Magma tidak bisa terus naik, sehingga bergerak horizontal dan tenggelam kembali.

Cerobong asap

Efek tumpukan atau efek cerobong menggambarkan arus konveksi yang memindahkan gas melalui cerobong atau cerobong asap. Daya apung udara di dalam dan di luar gedung selalu berbeda karena perbedaan suhu dan kelembaban. Meningkatkan ketinggian bangunan atau tumpukan meningkatkan besarnya efek. Ini adalah prinsip dasar menara pendingin.

Penerapan konveksi dalam kehidupan sehari-hari

Sistem air rumah tangga didasarkan pada konveksi. Ini berfungsi sebagai:

Air dipanaskan dalam boiler oleh pembakar gas. Air panas mengembang dan menjadi kurang padat. Karenanya ia naik dan mengalir ke bagian atas silinder.

Untuk mengganti air panas, air dingin dari tangki jatuh ke bagian bawah silinder dan kemudian ke boiler karena perbedaan tekanan.

Pipa limpahan terpasang pada silinder untuk berjaga-jaga jika suhu air menjadi terlalu tinggi dan menyebabkan ekspansi besar air panas.

Keran air panas yang diarahkan dari pipa yang meluap harus lebih rendah dari tangki sehingga perbedaan tekanan antara tangki dan keran menyebabkan air mengalir keluar dari keran.

Ceret Listrik

Kumparan pemanas ketel listrik selalu ditempatkan di bagian bawah ketel.

Saat listrik dinyalakan, air di dekat koil pemanas memanas, mengembang dan menjadi kurang padat. Oleh karena itu, air yang dipanaskan naik sementara daerah yang lebih dingin di bagian atas badan air turun untuk menggantikan air yang dipanaskan.

Pendingin Udara

Kipas putar di dalam pendingin udara memaksa udara kering keluar dalam ruangan. Udara dingin, menjadi padat, tenggelam sementara udara hangat di bawah, menjadi kurang padat, naik dan masuk ke dalam pendingin udara tempat ia didinginkan. Dengan cara ini, udara disirkulasi ulang dan suhu udara jatuh ke nilai yang ditentukan pada termostat.

Lemari es

Lemari es bekerja sangat mirip dengan pendingin udara. Unit pembekuan ditempatkan di bagian atas untuk udara dingin, menjadi padat. Tenggelam sementara udara hangat di bagian bawah naik. Ini mengatur arus konveksi di dalam kabinet yang membantu mendinginkan konten di dalamnya.

Contoh konveksi

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Kembali ke Atas