Perbedaan utama antara konveksi alami dan paksa adalah bahwa dalam konveksi alami, gerakan fluida dipengaruhi oleh cara alami sedangkan, dalam konveksi paksa, gerakan fluida dipengaruhi oleh cara eksternal. Perbedaan antara konveksi alami dan paksa terkait dengan perpindahan panas adalah bahwa tidak ada faktor eksternal yang mempengaruhi perpindahan panas pada konveksi alami sedangkan faktor eksternal dapat menyebabkan perpindahan panas pada konveksi paksa.
Konveksi adalah metode perpindahan panas melalui pergerakan massal molekul dalam cairan (seperti gas atau cairan). Ada dua jenis konveksi alami dan paksa menurut cara inisiasi pergerakan fluida.
Apa itu Konveksi Alami?
Konveksi alami adalah metode perpindahan panas di mana cara alami mempengaruhi gerakan fluida. Tidak ada pengaruh dari fakta eksternal. Pergerakan molekul-molekul dalam fluida ini disebabkan oleh perbedaan densitas antara daerah yang berbeda dari fluida yang sama. Massa jenis fluida berkurang ketika dipanaskan dan sebaliknya. Itu karena ekspansi termal fluida (kecepatan molekul meningkat dengan kenaikan suhu, yang mengakibatkan peningkatan volume fluida. Meskipun volumenya meningkat, massanya tetap konstan. Oleh karena itu densitasnya berkurang).
Ketika kita memanaskan cairan dalam wadah dari dasarnya, kepadatan lapisan bawah cairan berkurang. Kemudian daerah densitas bawah cenderung bergerak ke atas wadah. Kemudian cairan pendingin di bagian atas wadah menggantikan bagian bawah. Ini berlanjut, akibatnya, terjadi konveksi.
Gambar 01: Mekanisme Konveksi Alam
Contoh konveksi alami termasuk mendinginkan telur rebus saat disimpan di udara normal, kehilangan dingin dari kaleng minuman dingin, dll. Saat mempertimbangkan mekanisme konveksi alami, pertama, suhu luar benda panas (disimpan di udara dingin) jatuh ke bawah. Pada saat yang sama, suhu udara yang berdekatan dengan benda akan naik karena perpindahan panas. Kemudian kepadatan lapisan udara yang berdekatan ini berkurang. Akibatnya, udara naik ke atas. Udara dingin akan menggantikan wilayah ini. Kemudian konveksi berlanjut. Pada akhirnya, objek akan menjadi dingin.
Apa itu Konveksi Paksa?
Konveksi paksa adalah metode perpindahan panas di mana sarana eksternal mempengaruhi gerakan fluida. Di sana, sumber eksternal seperti pemompaan, kipas, alat penghisap, dll. berguna dalam menghasilkan gerakan fluida. Metode ini sangat berharga karena dapat secara efisien mentransfer panas dari benda yang dipanaskan. Beberapa contoh umum dari mekanisme ini termasuk AC, turbin uap, dll.
Jika mempertimbangkan mekanisme konveksi paksa, mekanismenya lebih rumit daripada cara alami. Karena dalam metode ini kita harus mengatur dua faktor; gerak fluida dan konduksi panas. Kedua faktor ini memiliki hubungan yang kuat karena gerakan fluida dapat meningkatkan perpindahan panas. Contoh: semakin tinggi laju gerak fluida, semakin tinggi perpindahan panas.
Apa Perbedaan Konveksi Alami dan Konveksi Paksa?
Konveksi alami adalah metode perpindahan panas di mana gerakan fluida dipengaruhi oleh cara alami. Konveksi paksa adalah metode perpindahan panas di mana gerakan fluida dipengaruhi oleh cara eksternal. Ketika mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan panas, tidak ada faktor eksternal yang mempengaruhi perpindahan panas pada konveksi alami sedangkan faktor eksternal dapat menyebabkan perpindahan panas pada konveksi paksa.
Gerakan fluida dalam konveksi alami dihasilkan sebagai akibat dari perubahan densitas fluida saat dipanaskan. Namun, gerakan fluida dalam konveksi paksa dihasilkan sebagai hasil dari sumber eksternal seperti pemompaan, kipas, perangkat hisap. Mendinginkan telur rebus saat disimpan di udara normal, kehilangan dingin dari kaleng minuman dingin, dll. Dapat dimasukkan sebagai contoh konveksi alami, dan AC, turbin uap, dll. adalah contoh konveksi paksa.
Ringkasan – Konveksi Alami vs Paksa
Konveksi ada dalam dua bentuk yaitu konveksi alami dan konveksi paksa. Perbedaan antara konveksi alami dan paksa adalah, dalam konveksi alami, sarana alami memengaruhi gerakan fluida sedangkan, dalam konveksi paksa, sarana eksternal memengaruhi gerakan fluida.
