ANALISIS KONVEKSI ALAMI DAN PAKSA DENGAN VARIASI MATERIAL

Abstract

Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda, atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut. Panas atau kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Setiap benda memiliki energi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandengan, mereka akan bertukar energi internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang. Material atau bahan biasanya sangat berpengaruh pada sebuah proses perpindahan panas, material atau bahan biasanya mempunyai sifat yaitu mampu menerima termal atau panas dalam kondisi tertentu yaitu secara konveksi alami maupun secara paksa. Penelitian ini untuk menganalisa material mana yang baik dalam menghantar panas baik secara alami maupun paksa.

Metode yang digunakan secara eksperimental di laboratorium dengan variasi material dengan daya hantar yang berbeda-beda yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari yang terdiri dari gelas kaca, gelas stainless steel, gelas tembaga, gelas plastik dan gelas aluminium. Pengujian konveksi dilakukan secara alami dan paksa dengan bantuan kipas angin.

Dari hasil pengujian diperoleh laju perpindahan panas konveksi secara alami sangat bergantung pada konduktivitas termal material dimana yang tertinggi adalah pada gelas tembaga 55,15 Watt, aluminium 29,44 Watt, stainless steel 2,28 Watt, kaca 0,17 Watt dan plastic 0,016 Watt. Sedangkan untuk konveksi paksa diperoleh hasil bahwa laju perpindahan panas selain bergantung pada konduktivitas termal material juga pada kecepatan fluida yang dipaksakan, dimana untuk tembaga pada kecepatan 4,2 m/s diperoleh 5653.72 Watt; kecepatan 4,4 m/s diperoleh 10458.14 Watt dan kecepatan 5 m/s diperoleh 13611, 25 Watt. Untuk konduktivitas termal terendah (plastic 0,15) pada kecepatan 4,2 m/s diperoleh 1,32 Watt, kecepatan 4,4 m/s diperoleh 1,46 Watt dan pada kecepatan 5 m/s diperoleh 1,75 Watt. Sehingga semakin cepat kecepatan fluidanya maka laju perpindahan panasnya semakin cepat dan waktu yang dibutuhkan semakin singkat.