Proses ini terus berlanjut sampai akhirnya molekul – molekul pada ujung kanan zat padat ikut bergetar lebih kuat dan cepat. Inilah yang menjadikan
ujung kanan zat padat menjadi panas juga atau suhunya naik. Semakin cepat getaran molekul, maka ujung kanan akan semakin cepat panas suhunya lebih
cepat naik, karena energi kinetik rata-rata per molekul: E
KM
̅̅̅̅̅ = mv̅
2
= kT di mana m: massa molekul; : kecepatan rata – rata molekul; k: konstanta
Boltzmann; dan T: suhu. Proses baru berhenti bila sudah terjadi kesetimbangan Suparno, 2009.
Pada zat cair dan gas, proses konduksi terjadi karena adanya tumbukan dari molekul – molekul selama gerak random mereka. Molekul – molekul zat
cair dan terutama gas secara acak bergerak bebas. Ikatan antara molekul tidak kuat, tidak seperti molekul – molekul pada zat padat. Pada saat bergerak
bebas, molekul – molekul itu saling bertumbukan satu dengan yang lain. Oleh karena ada perbedaan energi antar molekul itu, dalam tumbukan, molekul
yang berenergi tinggi memberikan energi panasnya kepada molekul yang berenergi rendah. Akibatnya, terjadilah proses hantaran energi atau konduksi
Suparno, 2009. Pada proses perpindahan secara konduksi, molekul-molekul itu sendiri tidak bergerak berpindah dari daerahnya, tetapi energinya yang
berpindah Young Freedman, 2002.
3. Perpindahan Panas Secara Konveksi
Konveksi panas terjadi karena partikel zat yang bertemperatur lebih tinggi berpindah tempat secara mengalir sehingga dengan sendirinya terjadi
perpindahan panas melalui perpindahan massa. Aliran fluida dapat berlangsung sendiri akibat perbedaan massa jenis karena perbedaan
temperatur Naga, 1991. Konveksi merupakan salah satu bentuk perpindahan panas yang terjadi antara permukaan zat padat yang bersuhu tinggi dengan zat
cair atau gas yang berdekatan yang bersuhu rendah, melalui gerakan atau aliran zat cair atau gas tersebut. Misalnya, kalau air dalam bak dipanasi dari
bagian bawah kiri Gambar 1, akan kelihatan air yang panas naik ke permukaan dan tempat yang kosong diisi oleh air dingin di sekitarnya.
Tempat yang ditinggalkan oleh air yang pindah tersebut diisi oleh air sebelahnya lagi. Demikian terus sehingga seluruh air menjadi panas karena
aliran air yang membawa panas dari api di bagian bawah kiri bak. Proses terjadinya adalah jika molekul air yang dipanasi maka volumenya bertambah
besar. Karena volume bertambah besar, maka massa jenis molekul akan bertambah kecil, karena massa air tetap. Secara perhitungan dapat dituliskan
sebagai berikut:
Karena ada panas yang diberikan, maka molekul air bertambah besar V. Oleh karena
maka .
Karena massa jenis molekul air menjadi kecil , maka molekul air itu
akan naik. Kekosongannya diisi oleh molekul sebelahnya yang belum menjadi panas. Prosesnya demikian terus, sehingga terjadi aliran air yang
membawa perpindahan panas. Proses akan berhenti bila sudah ada kesetimbangan termal keseluruhan Suparno, 2009. Energi sebenarnya
disimpan di dalam partikel-partikel fluida dan diangkut sebagai gerakan massa partikel-partikel tersebut Kreith, 1991. Pada konveksi, energi dibawa
oleh molekul yang bergerak cukup jauh Surya, 2010. Untuk terjadi konveksi perlu ada perbedaan suhu dari dua benda tersebut, dan ada aliran dari zat cair
atau gasnya. Konveksi pada gas contohnya adalah menghangatkan tangan di atas api. Udara yang tepat di atas api dipanaskan dan mengembang. massa
jenis udara menurun dan udaranya naik.
Gambar 1. Konveksi Suparno, 2009
4. Perpindahan Panas Secara Radiasi
