Perpindahan panas konduksi

Perpindahan Panas Konduksi

Perpindahan energi panas secara konduksi merupakan perpindahan energi panas yang disalurkan secara langsung antar molekul tanpa adanya perpindahan dari molekul yang bersangkutan. Proses konduksi terjadi pada benda padat, cair maupun gas jika terjadi kontak secara langsung dari ketiga macam benda tersebut. Ada empat hal penting dalam konduksi yaitu:

• Konduktivitas panas
• Konduktansi panas
• Resistivitas panas, dan
• Resistansi panas.

Konduktivitas panas (k) merupakan perhitungan kapasitas hantar panas suatu material atau disebut dengan indeks hantar panas per unit luas konduksi per gradient temperatur dari suatu material. Perumusannya adalah sebagai berikut:

Dimana :

Q/t = laju perpindahan kalor, k = konduktivitas termal, A = luas penampang, T₁ = suhu tinggi, T₂ = suhu rendah, l = panjang benda.

Gambar : Ilustrasi proses perpindahan panas konduksi [1]

Konduktivitas panas merupakan properti dari suatu material yang menentukan kemampuan suatu benda menghantarkan panas. Materi yang memiliki konduktivitas panas rendah dapat disebut dengan isolator yang baik. Konsep dasar konduktivitas panas adalah kecepatan dari proses difusi energi kinetik molekular pada suatu material yang menghantarkan panas. Walaupun mekanisme perambatan gerakan secara molekular pada perambatan panas hampir sama dengan perambatan dari suara dan sifat elektik dari material itu, tetapi hanya ada sebagian dari hubungan secara teoritis yang bisa dicapai.

Gambar : Konduktivitas Thermal suatu material [2]

Contoh Soal :

Dua zat padat P dan Q yang mempunyai ukuran yang sama tetapi jenisnya berbeda dilekatkan seperti pada gambar di bawah. Apabila koefisien konduksi termal P adalah tiga kali koefisien konduksi termal Q, maka suhu pada bidang batas P dan Q adalah:

Pembahasan :

Diketahui :