Perbedaan yang ada diantara konduksi dan konveksi adalah sebagai berikut:
- Konduksi terjadi di semua media, sedangkan konveksi tidak mungkin dalam padatan.
- Konveksi melibatkan aliran materi masal sementara konduksi melibatkan materi bergetar sekitar titik tetap.
- Dalam sistem tertutup, kehilangan kalor melalui konveksi tidak mungkin, tetapi kehilangan kalor dari konduksi adalah mungkin.
Pengertian Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat padat yang tidak ikut mengalami perpindahan. Artinya, perpindahan kalor pada suatu zat tersebut tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya.
Konduksi atau hantaran adalah perpindahan panas dengan menggunakan suatu zat perantara namun tidak disertai perpindahan zat perantara tersebut. Perantara pada perpindahan secara konduksi biasanya menggunakan benda padat yang terbuat dari logam. Contoh konduksi yaitu ketika memasak menggunakan panci maka tutup panci juga akan terasa panas.
Pada skala mikroskopik, konduksi panas muncul sebagai “rasa panas”, atom yang bergetar atau berpindah sedemikian cepat berinteraksi dengan atom dan molekul sekelilingnya sehingga memindahkan sejumlah energi mereka ke partikel di sekelilingnya.
Dengan kata lain, panas dipindahkan dengan konduksi ketika atom yang saling berdampingan menggetarkan satu sama lain, atau ketika elektron berpindah dari satu atom ke atom lain. Konduksi adalah bentuk perpindahan panas paling umum pada benda padat pada kontak termal. Fluida-terutama gas-kurang konduktif. Konduktansi kontak termal adalah studi konduksi panas antara benda padat yang saling bersentuhan.
Konduksi steady state (lihat hukum Fourier) adalah bentuk konduksi yang terjadi ketika perbedaan temperatur yang terjadi pada konduksi berlangsung spontan, maka setelah waktu kesetimbangan, distribusi spasial temperatur pada benda terkonduksi tidak berubah-ubah lagi. Pada konduksi steady state, jumlah panas yang memasuki suatu bagian sama dengan jumlah panas yang keluar.
Konduksi transient (lihat persamaan panas) muncul ketika temperatur objek berubah sebagai fungsi waktu. Analisis pada sistem transient lebih kompeks dan sering dipakai untuk aplikasi dari analisis numerik oleh komputer.
Contoh konduksi
- Benda yang terbuat dari logam akan terasa hangat atau panas jika ujung benda dipanaskan, misalnya ketika memegang kembang api yang sedang dibakar.
- Knalpot motor menjadi panas saat mesin dihidupkan.
- Tutup panci menjadi panas saat dipakai untuk menutup rebusan air.
- Mentega yang dipanaskan di wajan menjadi meleleh karena panas.
- Pada saat sedang mengaduk teh panas, maka jika menggunakan sendok aluminium untuk mengaduknya tentu sendok tersebut akan ikut panas. Hal ini menunjukan bahwa kalor atau panas bisa berpindah dari teh yang panas menuju ke ujung sendok aluminium yang dipegang.
- Jika kita memanaskan ujung batang besi di atas nyala api maka ujung besi yang kita pegang lama kelamaan pasti akan ikut merasakan panas. Hal ini menunjukan bahwa kalor atau panas yang berpindah dari satu ujung besi yang di panaskan menuju ke satu ujung besi yang sedang kita pegang.
Pengertian Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas melalui aliran yang zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikel berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, terjadilah konveksi. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas (udara/angin).
Konveksi atau aliran adalah peristiwa perpindahan panas dengan disertai pergerakan molekul-molekul zat perantaranya untuk mengalirkan panas. Perpindahan panas secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Contoh konveksi adalah merebus air pada panci. Air di bagian bawah akan lebih cepat panas karena lebih dekat dengan nyala api sehingga massa jenisnya berkurang dan bergerak naik. Kemudian air yang berada di atas yang masih dingin akan bergerak turun karena massa jenisnya lebih besar.
Perpindahan panas konveksi atau konveksi adalah perpindahan panas dari satu tempat ke tempat lain karena adanya perpindahan fluida, proses perpindahan panas melalui perpindahan massa. Gerak serempak fluida menambah perpindahan panas pada banyak kondisi, seperti misalnya antara permukaan solid dan permukaan fluida. Konveksi adalah perpindahan panas yang umum pada cairan dan gas.
Konveksi bebas muncul ketika gerak fluida disebabkan oleh gaya apung yang berasal dari perbedaan massa jenis akibat perbedaan temperatur di dalam fluida. Konveksi tak bebas adalah istilah yang digunakan ketika aliran di dalam fluida diinduksi oleh benda eksternal, seperti kipas, pengaduk, dan pompa, sehingga menyebabkan konveksi induksi buatan.
Pendinginan atau pemanasan konveksi di banyak kasus dapat dijelaskan oleh Hukum Newton tentang pendinginan: “Kecepatan hilangnya panas pada benda sebanding dengan perbedaan temperatur antara benda tersebut dengan lingkungannya.” Meskipun begitu, dari definisinya, hukum Newton tentang pendinginan ini membutuhkan kecepatan panas hilang yang membentuk garis linear pada grafik fungsi (“sebanding dengan”). Padahal, secara umum, konveksi tidak pernah membentuk gradien garis lurus. Maka, hukum Newton tidak berlaku.
Contoh Konveksi
- Gerakan naik dan turun air ketika dipanaskan.
- Gerakan naik dan turun kacang hijau, kedelai dan lainnya ketika dipanaskan.
- Terjadinya angin darat dan angin laut.
- Gerakan balon udara.
- Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi.
- Pada saat memasak air, maka air yang di bagian bawah akan lebih dulu panas, pada saat air bawah sudah panas maka akan berpindah ke atas hal ini terjadi karena perubahan masa jenis air hal ini akan terus terjadi hingga keseluruhan air mempunyai suhu yang sama.
- Terjadinya angin darat dan angin laut. Di malam hari daratan akan lebih cepat dingin jika di bandingkan dengan laut. Hal ini berakibat udara panas di atas laut bergerak naik dan posisinya akan digantikan dengan udara yang lebih dingin dari daratan, sehingga terjadilah angin darat yang berhembus dari daratan menuju laut.
Persamaan antara Konduksi dan Konveksi
Keduanya baik konduksi dan konveksi merupakan cara perpindahan kalor (panas) dari satu titik ke titik yang lain.