Sel konveksi adalah sistem di mana cairan dihangatkan, kehilangan kerapatan dan dipaksa masuk ke wilayah dengan kerapatan lebih besar. Siklus berulang dan pola gerakan terbentuk. Sel konveksi di atmosfer bumi bertanggung jawab atas hembusan angin, dan dapat ditemukan dalam berbagai fenomena alam dan buatan manusia lainnya.
Dasar-dasar Konveksi
Konveksi, bersama dengan konduksi dan radiasi, adalah salah satu dari tiga metode perpindahan panas. Konveksi terjadi melalui gerakan materi yang sebenarnya. Ini berarti bahwa konveksi hanya dapat terjadi dalam gas, cairan, dan plasma, bukan materi padat. Contoh konveksi yang baik adalah pada balon udara panas. Saat udara dalam balon dipanaskan, molekul-molekul penyusunnya menyebar. Hal ini menyebabkan peningkatan volume udara, yang menyebabkan penurunan kepadatan. Materi padat bergerak ke materi kurang padat setiap kali memiliki kesempatan. Udara hangat di dalam balon didorong ke atas oleh udara yang lebih dingin dari atmosfer sekitarnya, membawa balon itu bersamanya.
Konveksi Alami dan Paksa
Konveksi alami terjadi ketika gerakan sepenuhnya disebabkan oleh perbedaan densitas antara materi hangat dan dingin. Konveksi paksa terjadi ketika gaya lain, seperti kipas atau pompa, berkontribusi pada gerakan.
Sel Konveksi
Sebuah sumber panas diperlukan untuk sel konveksi untuk membentuk. Fluida dihangatkan oleh sumber panas dan didorong menjauh. Cairan kemudian mulai kehilangan panas, dan mau tidak mau mendingin. Materi yang lebih dingin dan lebih padat ini dipaksa kembali ke sumber panas awal oleh aliran materi yang baru dipanaskan. Suatu sistem gerak terbentuk, yang disebut sel konveksi. Fluida akan terus bergerak selama sumber panas ada.
Sel Konveksi di Atmosfer
Sel konveksi terjadi di atmosfer bumi baik dalam skala kecil maupun besar. Angin laut, misalnya, bisa menjadi hasil dari sel konveksi. Air menahan panas lebih baik daripada tanah. Artinya saat matahari terbit, udara di darat lebih cepat panas daripada udara di atas air. Daerah dengan kepadatan rendah terbentuk di atas tanah. Udara dengan kepadatan lebih tinggi dari air berusaha menggantikannya, menciptakan angin laut. Pada malam hari hal yang sama terjadi, tetapi sebaliknya. Pada skala yang lebih besar, udara dihangatkan oleh suhu yang lebih tinggi di khatulistiwa, naik dan menyebar ke utara dan selatan menuju kutub, di mana ia didinginkan.
Sel Konveksi Lainnya
Sel konveksi bertanggung jawab untuk membuat makaroni naik dan tenggelam dalam panci berisi air mendidih. Salah satu gaya yang berkontribusi terhadap erupsi lahar dari gunung berapi adalah konveksi. Sel konveksi bahkan dapat ditemukan di matahari.