PK MakalahRatri Kirana Prabaningtyas 1206202154KONVEKSI ALAMITugas 1 :1. Dapatkah Anda menjelaskan proses konveksi seperti apakah yang terjadi sebagai akibat adanya pemanasan global?2. Bagaimana Anda menghubungkan proses konveksi yang terjadi di atmosfer saat ini dengan tingginya curah hujan di Indonesia?Proses konveksi yang terjadi merupakan konveksi atmosferik. Konveksi atmosferik merupakan peristiwa konveksi yang terjadi akibat adanya perbedaan temperatur pada atmosfir. Perbedaan temperatur ini disebabkan oleh efek pemanasan dari matahari dan efek terperangkapnya panas di Bumi akibat adanya gas rumah kaca. Proses konveksi atmosferik dapat dijelaskan dalam gambar berikut:Gambar 1. Proses Konveksi Atmosferik

Panas yang diberikan oleh matahari dan pantulan panas akibat gas rumah kaca membuat permukaan Bumi menghangat. Hal ini menyebabkan udara di sekitar permukaan Bumi juga menjadi panas. Karena udara di permukaan Bumi memanas, densitasnya akan turun sehingga timbul efek Buoyant dan udara panas bergerak keatas. Ketika udara panas yang terangkat tersebut mencapai ketinggian tertentu, udara panas tersebut akan mendingin sehingga densitas udara panas akan kembali turun hingga sama dengan densitas udara dingin di permukaan atmosfir. Hal ini akan menyebabkan udara panas mengalami persebaran di atmosfir dan menyebabkan massa udara dingin menjadi lebih besar sehingga udara dingin akan turun mendekati permukaan tanah dan menghasilkan aliran konvektif. Peristiwa inilah yang dinamakan peristiwa konveksi atmosferik.

1. Bagaimana anda menghubungkan proses konveksi yang terjadi di atmosfer saat ini dengan tingginya curah hujan di Indonesia?

Untuk menjawab pertanyaan ini, maka akan dijelaskan terlebih dahulu mengenai hubungan antara hujan dengan konveksi atmosferik. Hujan memiliki kaitan yang sangat erat dengan konveksi atmosferik. Udara mengandung banyak sekali uap air dari proses evaporasi air di permukaan Bumi (sebagian besar dari lautan). Udara panas yang mengandung uap air ini akan terangkat keatas karena adanya konveksi atmosferik. Pada ketinggian tertentu, ketika udara panas mulai mendingin, proses kondensasi terjadi. Proses kondensasi di atmosfir ditandai dengan terbentuknya titik-titik air di atmosfir. Titik-titk air ini sering dikenal dengan sebutan awan. Semakin banyak udara yang mengalami kondensasi, semakin besar awan yang terbentuk.Adanya gaya gravitasi menyebabkan titik-titik air pada awan jatuh ke Bumi. Namun, ukuran titik air harus cukup besar untuk menimbulkan suatu hujan. Resistensi udara dan gerakan udara keatas menyebabkan butiran air yang kecil mengambang di udara. Bahkan, butiran air yang tidak cukup besar yang telah jatuh dapat kembali menguap apabila kelembaban relatif dibawah 90. Untuk mencapai Bumi, dibutuhkan butiran air sebesar 1 mm. Untuk memperoleh butiran-butiran air yang lebih besar, titik-titik air pada awan akan saling menabrakkan diri. Peristiwa ini disebut juga dengan peristiwa koalesensi. Ketika butiran-butiran air sudah cukup besar (atau dengan kata lain awan menjadi jenuh), butiran-butiran tersebut akan jatuh akibat adanya gaya gravitasi dan timbullah hujan.Konveksi atmosferik yang terjadi akhir-akhir ini dapat dikatakan sudah mencapai titik ekstrem. Hal ini dikarenakan konveksi juga disebabkan oleh banyaknya panas yang terperangkap di Bumi akibat pemanasan global. Karena jumlah panas yang terdapat di Bumi besar, suhu Bumi menjadi naik. Hal ini menyebabkan prosek konveksi atmosferik berjalan lebih ceoat sehingga akumulasi air di awan akan semakin besar. Dengan demikian, proses koalesensi akan berjalan lebih cepat dan menyebabkan curah hujan menjadi sangat tinggi.

Perhitungan :1. Sebuah kolektor sinar matahari, berbentuk plat rata berukuran 1 m2 terletak miring dengan sudut 20o terhadap horizontal. Permukaan panas berada pada suhu 160oC dan tekanan 0,1 atm. Sejajar di atas permukaan panas tersebut, dipasang jendela transparan yang ebrfungsi melewatkan energi radiasi dari matahari. Jarak antara jendela transparan dengan permukaan panas adalah 8 cm. Suhu jendela transparan dipertahankan pada 40oC. Hitunglah perpindahan kalor konveksi alami yang terjadi antara permukaan panas dengan jendela transparan.Meninjau ilustrasi dari sistem

Asumsi: Pelat dan jendela berada pada kondisi isotermal Fluida di antara pelat dan jendela adalah udara Perpindahan kalor sistem ditinjau hanya dari perpindahan konvektif alami dari udaraMenentukan nilai Tf untuk menentukan sifat-sifat dari udara:

Nilai , k, dan Pr di dapat dari tabel A6 (halaman 659) buku perpindahan kalor edisi 10 karangan Holman J.P.Menentukan angka Grashoff (Gr)

Menentukan bilangan Nusselt (Nu)

Menentukan koefisien perpindahan konvektif (h)

Menentukan jumlah kalor yang dipindahkan (q)