Konduksi vs Konveksi: Perbedaan dan Perbandingan

Dengan kata sederhana, panas dapat dijelaskan dengan kerja molekul, dan energi yang dipancarkan menciptakan panas, atau energi yang dipancarkan diubah menjadi panas.

Misalnya, saat seseorang berolahraga atau aktivitas lainnya, tubuhnya menjadi panas, dan keringat pun keluar. Atau selama memasak, saat makanan menjadi hangat atau panas, itu hanyalah perpindahan panas melalui konduksi atau konveksi.   

Alasan di balik perpindahan panas itu ilmiah, mungkin terlihat mudah dan klise untuk menghangatkan makanan, tetapi ada alasan ilmiah di baliknya.

Perpindahan panas bisa langsung atau tidak langsung, ada beberapa bahan juga di mana panas dapat ditransfer, dan beberapa tidak dapat ditransfer misalnya, tidak semua jenis plastik tidak dapat menangani panas.

Pengambilan Kunci

1. Konduksi melibatkan perpindahan panas langsung melalui bahan padat, sedangkan konveksi bergantung pada pergerakan cairan atau gas untuk perpindahan panas.
2. Konduksi terjadi lebih cepat pada logam daripada nonlogam, sedangkan konveksi lebih efisien pada cairan dan gas daripada padatan.
3. Insulator dapat meminimalkan perpindahan panas melalui konduksi, sedangkan meminimalkan konveksi membutuhkan pengurangan pergerakan cairan atau gas.

Konduksi vs Konveksi

Perbedaan antara konduksi dan konveksi adalah bahwa panas dipindahkan secara langsung dalam konduksi, sedangkan dalam konveksi, panas dipindahkan melalui fluida. Keduanya menyebabkan emisi panas, tetapi ada perbedaan dalam metodenya.

Tabel perbandingan

Parameter Perbandingan	Konduksi	Konveksi
Definisi	Perpindahan panas antara dua benda melalui kontak langsung.	Perpindahan panas di dalam fluida.
Keadaan materi	Padat	Cair atau gas
Pemindahan arus listrik	Memungkinkan	Tidak mengizinkan
Kepadatan partikel	Kepadatan tinggi	Kepadatan rendah
Tingkat perpindahan panas	Lambat	Lebih cepat

Apa itu Konduksi?

Konduksi adalah proses perpindahan panas atau arus. Konduksi adalah perpindahan energi dalam bentuk panas dan arus dari satu atom ke atom lainnya melalui kontak langsung. 

Transfer terbaik dapat terjadi dalam keadaan padat karena atom-atomnya dikemas rapat, yang memungkinkan laju transfer lebih cepat; kerapatan molekul mempengaruhi laju perpindahan panas, sebaliknya Cairan dan gas kurang efisien dalam perpindahan panas karena kerapatan molekul yang rendah.

Ada dua jenis konduksi: konduksi panas dan konduksi listrik. 

Konduksi panas - ketika suhu dinaikkan dalam molekul, getaran dihasilkan, dan ini menyebabkan panas dalam molekul, dan kemudian perpindahan panas terjadi di dalam molekul yang padat.

Konduksi listrik terjadi karena pergerakan partikel bermuatan melalui media apa pun. Pergerakan partikel bermuatan ini menyebabkan arus yang dibawa oleh ion atau elektron bermuatan.

Beberapa faktor yang mempengaruhi konduksi: perbedaan suhu, panjang, luas penampang, dan material.

Konduksi dapat dihitung melalui rumus dalam teori dengan beberapa metode, misalnya dengan hukum Ohm atau Fourier.

Apa itu Konveksi?

Konveksi adalah perpindahan panas melalui pergerakan sebagian besar molekul dalam cairan apa pun. Perpindahan panas awal antara benda dan fluida terjadi karena konduksi, tetapi setelah itu, gerakan massal dalam partikel fluida menciptakan konveksi.

Proses konveksi melibatkan ekspansi termal. Ketika cairan dipanaskan dari bawah permukaan, lapisan bawah cairan menjadi panas, yang mengembang secara termal. Kepadatan molekul dibandingkan dengan cairan di permukaan atas.

Ada dua jenis konveksi: konveksi alami dan konveksi paksa.

Konveksi alami- Suatu jenis konveksi di mana perbedaan suhu menyebabkan perbedaan kerapatan, di mana gaya apung memainkan peran utama. misalnya angin laut.

Konveksi paksa- jenis konveksi di mana gaya eksternal menginduksi konveksi, misalnya kipas angin, pemanas air, geyser, dll.

Faktor-faktor yang mempengaruhi konveksi adalah; sedang (cair atau gas), suhu, dan sumber yang menyebabkan panas. Salah satu perbedaan antara konduksi dan konveksi adalah konveksi tidak mendukung arus listrik.

Konveksi alami tidak dapat dihitung dengan mudah, tetapi Konveksi paksa dapat dihitung secara teoritis melalui rumus yang diberikan oleh hukum pendinginan Newton. Formulanya adalah:-

P =dQ /dt =hA(T−T0)

• P = dQ / dt- laju perpindahan panas
• h - koefisien perpindahan panas konveksi
• A - luas permukaan terbuka
• T - suhu benda yang direndam
• T0 - suhu fluida yang berada di bawah konveksi

Perbedaan Utama Antara Konduksi dan Konveksi

1. Perpindahan panas dalam konduksi lambat. Di sisi lain, perpindahan panas secara konveksi cepat.
2. Konduksi juga mendukung konduksi listrik, tetapi konveksi tidak mendukung listrik.

Referensi

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960106013247
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009000271

Terakhir Diperbarui : 11 Juni 2023