Perbedaan Antara Konduksi, Konveksi, dan Radiasi (Dengan Tabel)

Fenomena fisik pertukaran energi panas antar dua sistem melalui disipasi energi dikenal sebagai perpindahan panas. Aspek utama pertukaran panas adalah suhu dan fluks panas. Suhu menentukan jumlah masukan energi panas, dan aliran panas menandakan perpindahan energi panas.

Energi kinetik partikel berhubungan langsung dengan energi panas dalam skala kecil. Partikel-partikel menjadi lebih gelisah seiring dengan kenaikan suhu, sehingga menghasilkan gerakan dan getaran linier. 

Energi berpindah dari daerah yang mempunyai energi kinetik lebih tinggi ke daerah yang mempunyai energi kinetik lebih rendah. Perbedaan suhu dapat diklasifikasikan menjadi konduksi, konveksi, dan radiasi. 

Konduksi vs Konveksi vs Radiasi

Perbedaan utama antara konduksi, konveksi, dan radiasi adalah perpindahan panas melalui kontak langsung secara konduksi. Sebaliknya, dalam konveksi, pergerakan molekul terlibat dalam perpindahan panas. Di sisi lain, radiasi adalah proses pembuangan panas melalui gelombang elektromagnetik. 

Tumbukan molekul langsung adalah cara konduksi mentransmisikan panas. Energi panas akan berpindah dari suatu daerah yang energi kinetiknya tinggi ke daerah yang energi kinetiknya tidak mencukupi. Partikel dengan kecepatan lebih cepat akan menghubungi molekul dengan kecepatan lebih lambat. Akibatnya, energi kinetik partikel yang bergerak lebih lambat akan bertambah.

Ketika suatu medium, seperti udara atau cairan, terkena panas dan menjauh dari sumbernya, energi panas ikut terbawa. Konveksi adalah istilah untuk bentuk transmisi panas ini. Permukaan yang panas menyebabkan fluida di atasnya memuai, mengecil, dan meninggi.

Dispersi gelombang elektromagnetik menghasilkan radiasi termal. Energi terbawa dari objek penghasil oleh gelombang ini. Radiasi dapat terjadi dalam ruang hampa atau melalui zat bening apa pun. Radiasi adalah konsekuensi langsung dari atom atau molekul yang bergerak secara acak. 

Tabel Perbandingan Antara Konduksi, Konveksi, dan Radiasi

Apa itu Konduksi?

Konduksi adalah proses yang memungkinkan perpindahan panas antar material karena perbedaan suhu antar bagian material yang berdekatan. Itu terjadi ketika suhu partikel materi meningkat, menyebabkan getaran yang kuat. 

Partikel-partikel tersebut melakukan kontak dengan atom dan molekul, menyebabkannya bergetar, mengangkut energi panas ke bagian terdekat dari benda tersebut.

Konduksi adalah perpindahan energi dari benda terpanas ke benda terdingin pada saat dua permukaan bersentuhan langsung. Selain itu, konduktor adalah benda yang memungkinkan panas melewatinya dengan mudah.

Apa itu Konveksi?

Konveksi adalah jenis perpindahan panas yang hanya terjadi pada fluida dan disebabkan oleh pergerakan material yang sebenarnya. Istilah “fluida” mengacu pada media apa pun di mana molekul seperti cairan dan gas dapat dengan bebas berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain. Hal ini terjadi secara alami atau bahkan mungkin secara mencolok.

Gravitasi memainkan peran penting dalam konveksi alami ketika fluida dipanaskan dari bawah, menyebabkan komponen yang lebih panas memuai. 

Bahan yang lebih panas meningkatkan daya apung dengan cepat karena beratnya lebih ringan. Sebagai perbandingan, material yang lebih dingin mencoba menggantikannya dengan tenggelam ke dasar karena meningkatnya kepadatan; dengan demikian, tren tersebut berulang. Ketika suatu zat dipanaskan secara konveksi, molekul-molekulnya berhamburan dan menjauh.

Apa itu Radiasi?

Radiasi adalah proses perpindahan panas yang tidak melibatkan penggunaan mediator. Ini melibatkan pergerakan energi dalam gelombang yang tidak memerlukan lewatnya molekul. Untuk mentransfer panas, benda-benda tidak harus bersentuhan satu sama lain. 

Radiasi menyebabkan Anda merasa hangat meskipun Anda tidak menyentuh subjeknya. Selain itu, pigmen, orientasi permukaan, dan kualitas permukaan lainnya berdampak signifikan terhadap radiasi.

Prosedur ini menyampaikan energi melalui gelombang elektromagnetik, yang disebut energi radiasi. Benda-benda hangat di lingkungan yang lebih dingin mengeluarkan energi panas. Energi pancaran dapat berpindah dari asalnya ke lingkungan yang lebih dingin. 

Radiasi matahari, yang kita terima dari matahari terlepas dari jaraknya, adalah contoh radiasi yang paling luar biasa.

Perbedaan Utama Antara Konduksi, Konveksi, dan Radiasi

1. Konduksi adalah perpindahan fisik panas dalam zat padat, konveksi adalah perpindahan panas antar fluida, dan radiasi adalah proses perpindahan panas melalui gelombang elektromagnetik.
2. Konduksi terjadi pada benda padat, konveksi terjadi pada zat cair dan gas, dan radiasi terjadi pada semua wujud materi, bahkan dalam ruang hampa.
3. Konduksi lebih lambat dari konveksi, yang lebih cepat dari radiasi.
4. Konduksi dan konveksi tidak mengikuti aturan pembiasan dan pemantulan, sedangkan radiasi mengikuti aturan pembiasan dan pemantulan.
5. Perbedaan suhu menyebabkan perpindahan panas secara konduksi, sedangkan konveksi disebabkan oleh perbedaan massa jenis, dan suhu di atas 0 K menyebabkan radiasi.
6. Konduksi terjadi pada benda padat akibat tumbukan molekul. Sebaliknya, konveksi terjadi pada fluida karena aliran molekul, dan radiasi terjadi di ruang angkasa bahkan tanpa penukar panas.

Kesimpulan  

Jadi, kalor adalah perpindahan energi dari suatu sistem ke sistem lain yang disebabkan oleh perbedaan suhu, yang dapat terjadi melalui cara-cara berikut: konduksi, konveksi, dan radiasi.

Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari perpindahan panas dan transformasi yang terjadi karenanya. Fluks panas dari daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin disebut konduksi. Konveksi adalah perpindahan panas yang terjadi ketika suatu fluida bergerak naik turun. Ketika panas mengalir melintasi ruang kosong, itu disebut radiasi.

Jenis transmisi panas ini sering disalahpahami, namun mereka bergantung pada berbagai interaksi fisik untuk mengirimkan energi.