MODUL PRAKTIKUM LISTRIK MAGNET

LAPORAN SONOMETER

LAPORAN JEMBATAN WHEATSTONE

FISIKA DASAR 2 KIMIA B 2015.pdf by Rizky Eko Saputra

Mengenal Konveksi

           Konveksi (aliran) adalah perpindahan kalor yang disebabkan oleh perbedaan massa jenis. Cara perpindahan kalor secara konveksi (aliran) dapat terjadi di dalam zat cair dan gas. Contoh peristiwa konveksi udara secara alamiyaitu: arus konveksi udara yang membantu asap bergerak naik atau cerobongasap, konveksi udara pada sistem ventilasi rumah, terjadinya angin laut dan angin darat.

      Konveksi terjadi diakibatkan adanya ekspansi termal dan konduksi.  Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya. Konveksi adalah proses perpindahan kalor dari satu bagian fluida kebagian lain fluida oleh pergerakan fluida itu sendiri. konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis dan konveksi hanya terjadi pada zat cair dan gas. Untuk menyelidiki perpindahan kalor secara mengalir , digunakan alat konveksi zat cair dan alat konveksi udara. Proses perpindahan kalor secara konveksi dibedakan menjadi dua yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa. Konveksi alamiah adalah perpindahan kalor yang terjadi secara alami, contoh: pemanasan air. Pada pemanasan air, massa jenis air yang dipanasi mengecil sehingga air yang panas naik digantikan air yang massa jenisnya lebih besar. Konveksi paksa adalah konveksi yang terjadi dengan sengaja (dipaksakan),contoh: pada sistem pendingin mesin mobil. Peristiwa konveksi dapat dijumpai pada terjadinya angin darat maupun angin laut.

          Angin laut bertiup pada siang hari. Daratan yang memiliki kalor jenis kecil, pada siang hari lebih cepat menyerap panas matahari dibandingkan denganlautan yang memiliki kalor jenis besar. Dengan demikian, suhu udara di atas daratan lebih tinggi daripada suhu udara di atas permukaan laut. Daratan yang mempunyai suhu lebih tinggi menyebabkan tekanan udaranya lebih kecil daripada tekanan udara di atas laut dengan suhu udara lebih rendah. Karena tekanan udara di atas laut lebih besar, terjadilah aliran udara dari laut ke darat. Udara yang mengalir dari laut ke darat disebut angin laut. Sebaliknya, pada malam hari,daratan yang memiliki kalor jenis kecil lebih cepat melepas panas dibandingkan dengan lautan yang memiliki kalor jenis besar. Dengan demikian, suhu udara diatas daratan lebih rendah daripada suhu udara di atas lautan. Karena suhu udara diatas lautan tinggi, tekanan udaranya rendah. Terjadilah aliran udara dari darat kelaut. Udara yang mengalir dari darat ke laut disebut angin darat.  Besarnya konveksi tergantung pada : 

a. Luas permukaan benda yang bersinggungan dengan fluida (A). 

b. Perbedaan suhu antara permukaan benda dengan fluida ( ( T).

c. Koefisien konveksi (h), yang tergantung pada :

   1) viscositas fluida

   2) kecepatan fluida

   3) perbedaan temperatur antara permukaan dan fluida

   4) kapasitas panas fluida

   5) rapat massa fluida

  6) bentuk permukaan kontak 

Berikut ini merupakan penjelasan tentang konveksi pada zat cair dan konveksi pada gas (udara).

a. Konveksi pada zat cair

Terjadinya konveksi pada zat cair dapat kita lihat saat memasak air. Pada saat air di panaskan maka akan memuai, pemuaian ini dimulai dari air yang berada di bagian bawah yang lebih dekat dengan nyala api. Ketika air di bagian bawah ini memuai, massa jenisnya akan berkurang sehingga akan membuat air di bagian bawah tersebut bergerak naik (ke atas).

Pengertian dan contoh konveksi

Tempatnya digantikan oleh air yang suhunya lebih rendah, yang bergerak turun karena massa jenisnya lebih besar. Untuk membuktikan kejadian seperti ini, dapat digunakan zat warna agar gerakan air nampak jelas.

b. Konveksi pada gas (udara)

Peristiwa konveksi pada gas sama dengan konveksi pada zat cair. Konveksi pada gas, misalnya udara terjadi ketika udara panas naik dan udara yang lebih dingin bergerak turun.

Gejala alam yang merupakan contoh dari perpindahan kalor secara konveksi adalah terjadinya angin darat dan angin laut. Pada siang hari, daratan suhunya lebih cepat panas. Akibatnya udara di atas daratan akan bergerak naik dan udara yang lebih dingin yang berada di atas laut bergerak ke daratan karena tekanan udara di atas permukaan laut lebih besar daripada tekanan di atas daratan.

Hal ini menyebabkan terjadinya angin laut yang bertiup dari permukaan laut ke daratan. Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat dingin daripada laut. Akibatnya udara panas di atas laut bergerak naik dan tempatnya digantikan oleh udara yang lebih dingin dari daratan, sehingga terjadi angin darat yang bertiup dari daratan ke lautan.

Mengenal Kalor

     Kalor merupakan bentuk energi panas yang timbul karena adanya perbedaan temperatur. Secara alami kalor akan berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang memiliki suhu lebih rendah. Kalor hanya dapat berpindah dari benda bersuhu rendah ke benda bersuhu rendah apabila dipaksakan. hal ini telah dijelaskan dalam Hukum kedua Termodinamika yang menyatakan bahwa "“kalor mengalir secara alami dari benda yang panas ke benda yang dingin, kalor tidak akan mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas”. Satuan kalor menurut SI atau MKS  yaitu joule ( J ) sedang menurut cgs yaitu erg adapun untuk jenis makanan yaitu kalori. Hubungan antara kalori dan joule dapat dinyatakan dalam berikut.

1 kalori = 4,2 joule   ;   1 joule = 0,24 kalori

      Kalor dapat  menaikkan atau menurunkan  suhu.Semakin besar kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kenaikan suhu (∆ T) jika massa  (m) dan kalor jenis zat (c) tetap. Ketika suatu benda. Berikut pengaruh kalor terhadap benda.

1. Kalor Dapat Mengubah Suhu Suatu Benda

Kalor merupakan salah satu bentuk energi, sehingga dapat berpindah dari satu sistem ke sistem yang lain karena adanya perbedaan suhu. Sebaliknya, setiap ada perbedaan suhu antara dua sistem maka akan terjadi perpindahan kalor. Sebagai contoh, es yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air panas, maka es akan mencair dan air menjadi dingin. Karena ada perbedaan suhu antara es dan air maka air panas melepaskan sebagian kalornya sehingga suhunya turun dan es menerima kalor sehingga suhunya naik (mencair).

2. Kalor Dapat Mengubah Wujud Zat

Kalor yang diberikan pada zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Perubahan wujud yang terjadi ditunjukkan oleh gambar dibawah. Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud benda tersebut dinamakan kalor laten.

Diagram perubahan wujud zat yang dipengaruhi kalor.

Digram perubahan wujud zat  pada gambar diatas menjelaskan perubahan wujud zat padat, zat cair dan zat gas karena perubahan kalor. Dari diagram tersebut diatas kita dapat lebih mudah memahami alur pengaruh kalor suatu zat.

       

       Kalor dapat berpindah melalui 3 cara,yaitu Konduksi,konveksi dan radiasi. Konduksi adalah perpindahan kalor/panas melalui perantara, di mana zat perantaranya tidak ikut berpindah. Dalam arti lain, konduksi/hantaran yaitu perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya. Contohnya seperti Ujung logam akan terasa panas jika ujung yang lain dipanaskan, misalnya saat kita mengaduk adonan gula, air panas, dan kopi dengan menggunakan sendok logam; saat kita memegang kawat logam kembang api yang sedang menyala. Konveksi  adalah perpindahan panas melalui aliran, di mana zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikel berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, maka terjadilah konveksi. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas ( udara/angin ). Contonya seperti terjadinya angin darat dan laut. Radiasi adalah perpindahan panas tanpa zat perantara. Biasanya disertai cahaya. Contohnya seperti tubuh terasa hangat ketika dekat dengan api atau jenis panas lainnya. Misalkan saat tangan kita didekatkan pada kompor gas yang sedang menyala, hangatnya tubuh ketika dekat dengan api unggun.