Terbaru

Saturday, 10 February 2018

Percobaan Konveksi Pada Zat Cair

Pendahuluan
Konveksi adalah perpindahan panas karena pergerakan bulk molekul dalam cairan seperti gas dan cairan, termasuk batuan cair (rheid). Konveksi terjadi melalui adveksi, difusi atau keduanya, gemuruh udara panas juga akibat arus konveksi.
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair
Konveksi tak bisa terjadi pada benda padat, karena tidak ada difusi yang bisa terjadi pada benda padat. Konveksi adalah salah satu cara perpindahan panas dan massa utama. Perpindahan panas dan berpengalaman melalui difusi dan adveksi. 

Tujuan
1. Memperhatikan naik turunnya cairan panas dan dingin.
2. Menyelidiki konveksi dengan menggunakan pewarna makanan dan air pada suhu yang berbeda.



Alat dan Bahan
1. Empat botol kaca mulut lebar yang identik
2. Dua kartu karton
3. Pewarna makanan, dua warna
4. Air panas dan dingin
5. Dua piring plastik atau baki (untuk menahan air yang tumpah)
6. Gunting

Percobaan Konveksi Pada Zat Cair
Petunjuk 
1. Isi penuh dua botol dengan air panas. Tetap isi botol sampai meniskus (tonjolan ke atas) terbentuk di permukaan air.
2. Isi penuh  botol yang kedua dengan air dingin. Tetap isi sampai meniskus (tonjolan ke atas) terbentuk di permukaan air.
3. Tambahkan pewarna makanan ke botol. Gunakan satu warna untuk dua botol air panas, dan warna lain untuk dua botol air dingin. (Di foto di bawah ini,  menggunakan warna kuning untuk botol air panas dan biru untuk udara dingin.)
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair
 Perhatikan bagaimana tetes campuran pewarna makanan di dalam air.
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair
 4. Tempatkan dua piring plastik di atas meja. Masukkan salah satu botol air dingin di satu piring, dan satu botol air panas di piring lainnya.
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair

5. Potong sepotong kartu karton menjadi sedikit lebih besar dari pada bagian mulut botol, lalu letakkan kartu di mulut botol air panas kedua. Dengan lembut ketuk kartu karton. Ini akan membantu memastikan kartu itu kontak dengan seluruh tepi botol.

6. Dengan hati-hati dan perlahan baliklah botol tanpa menyentuh kertas, dan letakkan langsung di atas botol air dingin di piring. Berbaris mulut botol, tapi tinggalkan kartu indeks di tempat. 
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair
7. Ulangi Langkah 5 dan 6, tutup sisa botol air dingin dengan sepotong kartu karton, balik dan ditempatkan di atas botol air panas di piring. Setelah selesai, kita harus menyiapkan dua percobaan: botol air panas di atas botol air dingin, dan botol air dingin di atas botol air panas, masing-masing dengan membagi kartu karton di tempat. 
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair
 8. Cobalah untuk melakukan langkah berikutnya sekaligus pada kedua set botol: Dengan hati-hati geser kartu dari antara setiap set botol tanpa menumpahkan air. (kita mungkin perlu bantuan untuk melakukan ini.). Perhatikan apa yang terjadi pada cairan di setiap botol.

Pembahasan
Ketika kita melepaskan kartu dari satu set botol, air panas tetap di atas dan air dingin tetap berada di bawah, dengan warna tetap sama. Di sisi lain, ada sesuatu yang sangat berbeda terjadi. Air panas naik, dan air dinginnya tenggelam. Saat gerakan ini terjadi, warnanya bercampur. Hal ini terjadi karena perbedaan densitas, yang didefinisikan oleh jumlah material dalam volume tertentu.

Percobaan Konveksi Pada Zat Cair

Semuanya terbuat dari molekul. Molekul panas bergerak lebih banyak daripada molekul dingin, dan hal-hal yang panas biasanya memakan lebih banyak tempat daripada hal yang sama saat mereka kedinginan. Ini berarti dibutuhkan lebih sedikit molekul air panas untuk mengisi botol daripada molekul air dingin. Air panas karenanya kurang padat dibanding air dingin.
Percobaan Konveksi Pada Zat Cair


Gravitasi dapat memisahkan cairan dengan densitasnya. Karena air dingin memiliki massa lebih banyak per satuan volume daripada air panas, gaya gravitasi pada jumlah air dingin tertentu lebih besar dari pada jumlah air panas yang sama. Ini memaksa air dingin ke bawah dan menyebabkan air panas didorong atau diangkat ke atas. Gerakan cairan ini disebut konveksi. Di set botol tempat air panas berada di atas air dingin, air dingin sudah ada di bagian bawah, sehingga tidak ada konveksi.

Lebih Lanjut
Pernahkah kita menaiki tangga untuk mengganti bola lampu? Jika demikian, kita mungkin telah memperhatikan bahwa udara yang lebih tinggi di ruangan lebih hangat. Hal ini disebabkan konveksi.

Lain kali ketika kita pergi berenang di kolam, cobalah perhatikan perbedaan suhu antara air permukaan dan air yang lebih dalam. Sekali lagi, konveksi mungkin telah memisahkan cairan dengan densitas, dan air di bawahnya akan lebih dingin.

Bandingkan dua mangkuk sup panas. yang satu biarkan saja dan satunya tiup diatas sop tersebut. Bandingkan keduanya, dan kita akan menemukan bahwa mangkuk yang kita tiup akan mendingin lebih cepat daripada yang tidak di tiup. Saat meniup sup panas, kit membantu menggerakkan proses konveksi. Permukaan atas mendingin dan tenggelam, dan sup panas di bawah naik dan juga didinginkan.
 

No comments:

Post a Comment