5. Letakkan telapak tanganmu pada jarak yang sama dari nyala lilin. Mengapa tanganmu terasa cepat panas jika tanganmu berada di atas nyala lilin daripada di samping nyala lilin? 

Pernahkah kamu mencoba melakukan hal yang disebutkan pada soal? Tangan terasa lebih panas ketika diletakkan di atas nyala lilin dibandingkan dengan di samping nyala lilin, walaupun jaraknya sama. Bagaimana ini bisa terjadi? Hal ini berkaitan dengan peristiwa perpindahan kalor. Perpindahan kalor yang terjadi pada udara di sekitar lilin adalah konveksi dan radiasi. Yuk kita bahas konsep perpindahan kalor secara konveksi agar dapat menjawab soal ini.

Identifikasi Konsep

Perpindahan kalor dapat terjadi melalui 3 cara yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Apakah kalian masih mengingat perbedaannya? 

1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan kalor dimana energi panas dipindahkan melalui getaran dan tumbukan atom-atom yang berdekatan, perpindahan kalor secara konduksi tidak disertai dengan perpindahan partikel zat perantaranya. Contoh konduksi adalah sendok sayur logam akan ikut panas ketika digunakan untuk memasak dan tutup panci yang panas saat dipakai untuk menutup rebusan air

2. Konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor oleh fluida dimana ketika dipanaskan fluida akan bergerak dengan membawa energi kalor. Sehingga pada konveksi, zat perantaranya (fluida) ikut berpindah bersamaan dengan perpindahan energi kalor tersebut. Konveksi terjadi pada fluida yaitu zat cair dan gas. Contohnya gerakan naik turun air ketika dipanaskan, angin laut dan angin darat, dan terbangnya balon udara.

3. Radiasi
Sedangkan radiasi adalah perpindahan kalor dimana energi panas dipindahkan melalui gelombang elektromagnetik. Perpindahan kalor dengan cara radiasi tidak membutuhkan zat perantara. Misalnya adalah panas matahari yang sampai ke bumi walaupun melewati ruang angkasa yang hampa udara.


Ditinjau dari medium perantaranya, peristiwa perpindahan kalor yang terdapat pada soal terjadi melalui medium udara, sehingga perpindahan kalor yang terjadi adalah konveksi. Saat lilin dinyalakan, kalor akan membuat udara diatas lilin menjadi panas sehingga memiliki massa jenis yang lebih kecil. Udara panas menjadi lebih ringan dan bergerak naik, kemudian udara dingin di bagian atas yang memiliki massa jenis lebih besar bergerak turun menggantikan posisi udara panas tadi. Udara dingin akan menjadi panas lagi, dan kembali bergerak naik. Terus begitu hingga terjadi arus konveksi. 

Inilah yang mengakibatkan tangan kita akan merasakan lebih cepat panas ketika diletakkan di atas nyala lilin. Sebab kita menerima udara panas yang berasal dari nyala lilin yang bergerak ke atas. 

Tapi kenyataannya tangan kita juga merasa hangat ketika diletakkan di samping nyala api. Nah peristiwa perpindahan kalor ini terjadi secara radiasi. Kalor dari lilin dipancarkan ke bagian samping sehingga tangan kita ikut merasakan hangat. Walaupun begitu kalor yang dipindahkan disini tidak sebanyak di atas nyala api. Sehingga tangan kita akan merasa lebih cepat panas ketika diletakkan di atas nyala api.

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi tangan terasa cepat panas jika berada di atas nyala lilin karena tangan kita menerima panas yang dibawa oleh udara secara langsung dari nyala lilin, bukan panas yang dipancarkan ke samping nyala api.