Perpindahan panas/kalor yang terjadi karena perpindahan fluida (zat cair
atau gas) yang menerima kalor disebut konveksi. Konveksi juga merupakan
proses dimana kalor ditransfer dengan pergerakan molekul dari satu
tempat ke tempat yang lain. Sementara konduksi melibatkan molekul
(dan/atau elektron) yang hanya bergerak dalam jarak yang kecil dan
bertumbukan, konveksi melibatkan pergerakan molekul dalam jarak yang
besar. Perpindahan fluida pada konveksi ada yang terjadi secara alamiah,
ada yang terjadi karena dialirkan (perpindahan "paksa"). Konveksi
alamiah terjadi dengan sendirinya. Misalnya, konveksi pada saat memasak
air.
Aliran ini terjadi karena massa jenis air mengecil. Karena itu bagian
zat cair ini naik dan digantikan oleh zat cair yang massa jenisnya lebih
besar. Arus zat alir yang terjadi karena konveksi disebut arus
konveksi. Zat cair maupun gas umumnya bukan merupakan penghantar kalor
yang sangat baik, namun dapat mentransfer kalor cukup cepat dengan
konveksi. Proses pentransferan kalor adalah melalui pergerakan molekul
dari satu tempat ke tempat yang lain.
Contoh konveksi alami dalam keseharian lainnya yaitu konveksi udara pada
sistem ventilasi rumah. Udara panas dalam rumah bergerak ke atas dan
keluar melalui ventilasi. Tempat udara panas tadi digantikan oleh udara
dingin yang masuk melalui ventilasi. Oleh karena arus konveksi ini, maka
suhu udara di dalam rumah terasa lebih nyaman. Penerapan konveksi paksa
misalnya dalam teknik aliran fluida diadakan dengan sengaja, yaitu
dengan mengalirkan fluida yang sudah panas ke tempat yang dituju.
Misalnya, pada pendinginan kendaraan bermotor, kalor yang timbul pada
pembakaran bahan bakar dipindahkan ke tempat lain dengan menghembuskan
udara ke bagian yang panas. Demikian pula, pada kasus tungku dengan
udara yang dipaksa, di mana udara dipanaskan dan kemudian ditiup oleh
kipas angin ke dalam ruangan.
Bila kita biarkan secangkir teh panas beberapa lama di atas meja, suhu
teh itu turun. Turunnya suhu teh itu sebagian disebabkan kalor
dipindahkan oleh udara di sekitar cangkir melalui konveksi alamiah,
sebagian oleh radiasi. Untuk menghangatkan tubuh di musim dingin atau di
malam hari banyak orang suka meminum air hangat. Pada peristiwa ini
transfer panas dilakukan dengan cara konveksi, yaitu air yang hangat
tersebut mengalir ke lambung sehingga temperatur di lambung menjadi
naik. Artinya, massa materi air yang hangat tersebut membawa energi
panas ke dalam tubuh. Pembawaan energi panas dengan cara konveksi lebih
cepat daripada dengan cara konduksi.
Satu proses penting yang melibatkan konveksi adalah sirkulasi aliran
darah di dalam tubuh. Darah, di dalam tubuh, juga berperan mendistribusi
energi panas ke seluruh tubuh secara merata. Panas yang berlebihan di
dalam tubuh akan dibuang dibawa ke permukaan kulit melalui sirkulasi
aliran darah. Pada saat panas tubuh berlebihan di dalam tubuh, maka laju
aliran darah dari dalam tubuh menuju ke kulit akan meningkat.
Sesampainya di permukaan kulit, energi panas tersebut akan diserap oleh
udara luar melalui proses konduksi, yaitu: kontak antara kulit dan udara
luar.
Pada saat panas di dalam tubuh mulai berkurang, misalnya saat anda
kedinginan setelah mandi, maka aliran darah ke permukaan kulit dikurangi
secara drastis agar energi panas yang tersisa di dalam tubuh tidak
mengalir ke luar tubuh. Pada saat aliran darah ke permukaan kulit ini
dikurangi secara drastis, maka kulit kelihatannya akan keriput. Kulit
akan mengurangi luas permukaan kontaknya dengan udara luar, jadilah ia
keriput saat kedinginan.
Pada saat anda berkeringat karena lingkungan yang panas, energi panas
yang dihasilkan oleh tubuh anda akan diserap oleh air keringat dan
energi panas itu akan digunakan untuk mengubah fasenya dari cair menjadi
uap. Uap tersebut akan meninggalkan tubuh dan pergi ke udara
lingkungan. Pada peristiwa ini juga terjadi proses konveksi dimana uap
air membawa panas tubuh kita. Proses penghantaran energi panas dari
dalam tubuh ke permukaaan adalah konveksi dengan menggunakan massa
darah, sementara dari permukaan kulit ke udara luar adalah juga konveksi
dengan menggunkan material uap air keringat melalui pengubahan fase air
dari keringat menjadi uap.
Proses konveksi juga dilakukan pada peralatan pendingin ruangan seperti
air conditioner (AC). Massa udara yang telah didinginkan di dalam mesin
AC di hembuskan ke ruangan sehingga temperature ruangan menjadi menurun.
Untuk menurunkan temperatur tubuh yang tinggi, umumnya juga dilakukan
dengan cara konveksi yaitu dengan mengoleskan alkohol ke seluruh
permukaan kulit. Alkohol akan menyerap energi panas tubuh dan energi
panas itu digunakan untuk mengubah fase cair alkohol menjadi uap dan
menguapkan alkohol ke udara luar. Sebaliknya jika ada pasien yang merasa
kedinginan sebaiknya diberi pakaian yang tebal yang terbuat dari bahan
yang nilainya rendah. Atau pasien dimasukkan ke ruangan yang telah
dilengkapi dengan alat penghangat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar