Memahami berbagai mekanisme perpindahan panas penting bagi siswa fisika, meteorologi, dan geografi. Sebagian besar, perbedaannya mudah dimengerti. Namun, satu titik kebingungan yang umum adalah perbedaan antara konveksi dan adveksi.
Saat pertama kali membaca definisi keduanya, sangat menggoda untuk menganggap keduanya sebagai satu dan fenomena yang sama, tetapi pada kenyataannya, adveksi adalah komponen dari proses konveksi yang lebih luas dan mencakup segalanya. Memahami perbedaan ini sangat penting jika Anda ingin menggambarkan kedua proses tersebut.
Apa itu Konveksi?
Konveksi adalah proses multi-tahap yang sering menghasilkan gerakan siklik fluida sebagai respons terhadap pemanasan. Bayangkan air dalam panci yang terlalu panas: Saat bagian bawah panci memanas, panas ini dipindahkan (melalui konduksi) ke air di bagian bawah panci.
Air kemudian memanas, menyebabkan molekul-molekulnya bergetar lebih banyak dan kerapatan keseluruhan bagian air ini berkurang karena gerakan molekul yang meningkat. Pengurangan densitas menyebabkan bagian air yang lebih hangat naik, digantikan oleh air yang lebih dingin dan lebih padat dari bagian atas panci.
Saat air yang lebih panas naik, ia kehilangan sebagian energi tambahannya (ditransfer ke bagian lain dari air serta hilang sebagai akibat dari gerakan), menyebabkannya mendingin dan menjadi lebih padat.
Pada saat yang sama, air pendingin yang menggantikannya di bagian bawah panci kini memanas, menjadi kurang padat dan mulai naik. Prosesnya dimulai dari awal lagi, menghasilkan arus konveksi di seluruh panci. Proses yang sama juga terjadi di atmosfer, di udara dekat pemanas, dan di banyak tempat lain di mana terdapat sumber panas yang berbeda.
Apa itu Adveksi?
Adveksi adalah proses yang lebih spesifik, didefinisikan sebagai pengangkutan sesuatu (seperti suhu, kelembaban atau zat) dari satu tempat ke tempat lain dengan gerakan massal cairan, umumnya horizontal.
Bagian penting dari definisi ini adalah bahwa itu semata-mata pengangkutan material atau kuantitas oleh gerakan fluida, sehingga definisi geografi adveksi sangat bergantung pada arus angin atau laut arus.
Arus laut yang hangat, misalnya, memindahkan air yang bersuhu lebih tinggi dari satu tempat ke tempat lain karena dibawa bersama dengan gerakan massal badan air. Dengan cara yang sama, gerakan badan udara hangat dan dingin (yaitu, front panas dan dingin) dalam meteorologi adalah contoh adveksi.
Konveksi vs. Adveksi
Sumber kebingungan antara konveksi vs adveksi sekarang harus jelas. Dalam kedua proses tersebut, panas dapat dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain oleh gerakan fluida, sehingga dalam arti tertentu ada tumpang tindih yang besar antara proses-proses tersebut. Namun, faktor kuncinya adalah konveksi itu mengandung adveksi tetapi juga mencakup transfer konduktif atau difusi, sedangkan adveksi murni mengacu pada transfer kuantitas melalui gerakan fluida.
Anda dapat memikirkan konveksi versus adveksi secara lebih rinci untuk memahami perbedaannya. Pada awalnya, panas dipindahkan ke cairan, dan ini membuat molekul di dalamnya bergerak ke arah yang acak, menyebarkan panas melalui difusi.
Kemudian sebagai difusi berlanjut, dan densitas bagian dari cairan turun, ada transfer advektif dari energi internal ke lokasi lain dalam cairan, setelah itu terjadi difusi ke bagian lain dari cair.
Singkatnya, adveksi secara khusus bergantung pada arus dalam fluida, sedangkan konveksi adalah proses yang lebih luas yang juga mengandung perpindahan panas difusi. Dengan demikian, adveksi hanya bisa ada dalam gas dan cairan, dan tidak mungkin dalam padatan.