PERCOBAAN KONVEKSI

 PERCOBAAN : KONVEKSI

Kalor atau panas dapat berpindah melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel zat tersebut. Perpindahan kalor atau panas yang demikian ini dinamakan konveksi. Konveksi ini terjadi karena pemanasan yang mengakibatkan perbedaan massa jenis antara bagian zat yang panas dan bagian zat yang dingin.

Tujuan

1.   Menguji bahwa udara dapat mengalirkan panas.

2.      Menguji peristiwa aliran panas dalam zat cair.

Alat dan bahan                                       Jumlah 

1. Kotak konveksi                  1 buah.

    2. Lilin                                                 2 buah.

3. Kertas karton                                       2 lembar.

Tahapan Kegiatan

1.    Siapkan sebuah kotak karton persegi panjang dengan ukuran panjang 20 cm, lebar 6 cm, tinggi 15 cm.

2.    Buatlah cerobong dari karton dengan diameter 3 cm 2 buah.

3.    Usahakan salah satu sisi kotak dibuat dari kaca atau plastik tebal.

4.    Perhatikan bentuk kotak konduksi di bawah ini.

5.    Buatlah asap dari kertas atau kayu yang dibakar kemudian dimatikan sehingga ke luar asap.

6.    Dekatkan asap tersebut pada lubang tabung 1.

7.    Perhatikan gambar di bawah ini.

Hasil Pengamatan dan Pembahasan

1.      Saat lilin belum dinyalakan yang terjadi adalah asap masuk ke kotak konveksi tetapi tidak mengalir ke cerobomg 2, bahkan memgalir balik keluar lewat cerobong 1.

2.      Saat lilin dinyalakan maka asap keluar mengalir melalui cerobong 2. Hal ini terjadi karena nyala lilin menyebbkan suhu didalam kotak konveksi panas sehingga tekanan udara meningkat yang mendorong asap mengalir melalui cerobong 2.

Kesimpulan

                Konveksi adalah perpindahan panas tanpa melalui zat perantara namun hanya karena perbedaan massa jenis antara zat yang panas dan zat yang dingin yang diikuti perpindahan molekul/partikel zat tersebut.

Jawaban Pertanyaan

1.      Pada cerobong pabrik dan cerobong tungku, terjadi peristiwa konveksi karena proses pembakaran yang terjadi didalam ruangan menyebabkan udara bertekanan tinggi sehingga mendorong asap keluar melalui cerobong. Hal ini prosesnya sama seperti percobaan yang yang telah dilakukan yakni ketika asap dimasukkan melalui cerobong 1, kemudian suhu dalam kotak konveksi menjadi panas karena nyala lilin sehingga udaranya bertekanan tinggi, maka akan mendorong /mengalirkan asap keluar melalui cerobong 2.

2.      Fungsi lilin dalam kotak konveksi adalah sebagai sumber kalor/panas yang berguna untuk meningkatkan suhu udara sehingga udara nenjadi bertekanan tinggi yang mampu mendorong keluar udara yang bertekanan rendah.

PERCOBAAN : KONVEKSI DALAM AIR

Peristiwa koneksi dapat ditunjukkan juga pada kegiatan arus konveksi dalam air. Pemanasan air dalam bejana yang telah dicampur dengan serbuk gergaji akan menunjukkan bagaimana pergerakan konveksi dalam air terjadi.

Tujuan

Membuktikan bahwa konveksi dapat terjadi di dalam zat cair (air).

Alat dan Bahan

1.    Bejana kaca                       1 buah.

2.    Serbuk gergaji                    secukupnya.

Alat dan Bahan

1.         Tripot                                          1 buah.

2.         Busen/lampu spiritus   1 buah.

3.         Kasa                                            1 buah.

Tahapan Kegiatan

1.  Isilah bejana dengan air sampai hampir penuh.

2.    Campurkan sedikit serbuk gergaji ke dalam bejana air dan aduklah sampai merata.

3.    Panaskan bejana dan selanjutnya amati serbuk gergaji yang ada dalam air.

4.    Perhatikan gambar di bawah ini.

Hasil Pangamatan dan Pembahasan

                Bejana kaca diisi air sampai hamper penuh, kemudian dicampur dangan sedikit serbuk gergaji, diaduk sampai merata. Bejana dipanaskan dan diamati pergerakan serbuk gergajinya:

1.        Saat bejana belum panas  serbuk gergaji yang ada didasar ada pula yang berada dipermukaan air.

2.        saat bejana mulai memnas hingga air didalamnya mendidih, serbuk-serbuk gergaji tersebut bergerak berputar-putar mengitari aliran air, yang semula berada diatas berputar kebawah, begitupun sebaliknya secara acak.

Kesimpulan

                Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa pada air yang mendidih terjadi peristiwa konveksi yaitu perpindahan panas karena perbedaan massa jenis antara bagian zat yang panas bagian zat yang dingin. Hal ini diperlihatkan oleh serbuk gergaji dari bawah keatas begitupun sebaliknya  mengikuti aliran air secara acak.

Jawaban Pertanyaan

1.      Tak lama setelah bejana dipanasi dan air menjadi panas maka serbuk-serbuk gergaji didalamnya akan bergerak naik turun mengikuti aliran air yaitu dari bawah ke atas berputar terus.

2.      Serbuk gergaji bergerak karena pengaruh perubahan suhu dan massa jenis.Dapat digunakan hubungan antara volume, massa, massa jenis dan suhu, yaitu:

 Φ  =  h x A x     t

  t

Keterangan :

h   = Koefisien konveksi

   t = Perbedaan suhu

Φ  = Massa