Perpindahan Kalor secara Konveksi

Gambar 1

Coba letakkan tangan Anda sejauh kira-kira 10 cm dari bara api, lihat gambar 1. Anda akan merasakan udara hangat yang naik dari bara api tersebut. Ketika udara yang dekat dengan bara api dipanaskan udara itu memuai dan massa jenisnya menjadi lebih kecil. Udara hangat dengan massa jenis lebih kecil akan naik dan tempatnya diganti oleh udara yang dingin yang bermassa jenis lebih besar. Proses perpindahan kalor dari satu bagian fluida ke bagian fluida lainnya oleh pergerakan fluida itu sendiri dinamakan konveksi.

Ada dua jenis konveksi, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa. Contoh di atas adalah konveksi alamiah. Pada konveksi alamiah, pergerakan fluida terjadi akibat perbedaan massa jenis. Bagian fluida yang menerima kalor (dipanasi) memuai dan massa jenisnya menjadi lebih kecil, sehingga bergerak ke atas. Tempatnya digantikan oleh bagian fluida dingin yang jatuh ke bawah karena massa jenisnya lebih besar. Peristiwa ini mirip dengan mengapungnya suatu benda karena massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zaat cair.

• Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Kalor Konveksi

Laju kalor Q/t ketika sebuah benda panas memindahkan kalor ke fluida sekitarnya secara konveksi sebanding dengan luas permukaan benda A yang bersentuhan dengan fluida dan beda suhu ∆T di antara benda dan fluida. Secara matematis ditulis

Dengan h adalah koefisien konveksi dengan nilai yang bergantung pada bentuk dan kedudukan permukaan, yaitu tegak, miring, mendatar, menghadap ke bawah dan menghadap ke atas. Nilai h diperoleh dari percobaan.