Yusuf Farianto Dongoran

1.Konduksi

Ilustrasi perpindahan panas secara konduksi dapat dijelaskan dengan peristiwa berikut. Letakkan sebuah sendok logam ke dalam mangkuk berisi sup panas. Kemudian sentuhlah ujung sendok yang tidak terendam dalam sup. Ujung sendok tersebut terasa panas walaupun ujung sendok tersebut tidak bersentuhan langsung dengan sumber kalor (sup panas). Pada proses perpindahan kalor dari bagian sendok yang panas ke ujung sendok yang dingin tidak terjadi perpindahan partikel – partikel dalam sendok. Proses perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel dinamakan konduksi.

Perpindahan kalor secara konduksi dapat terjadi dalam dua proses berikut

yaitu:

1. Pemanasan pada satu ujung zat menyebabkan partikel – partikel pada ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik, atau energi kinetiknya bertambah . Partikel – partikel dengan energi kinetik lebih besar ini memberikan sebagian energi kinetiknya kepada partikel –partikel tetangganya melalui tumbukan, sehingga partikel – partikel ini memiliki energi kinetik lebih besar. Selanjutnya, partikel – partikel ini memberikan sebagian energi kinetiknya ke partikel – partikel tetangga berikutnya, demikian seterusnya sampai kalor mencapai ujung yang tidak dingin (tidak dipanasi). Proses perpindahan kalor diperlukan beda suhu yang tinggi diantara kedua ujung.

2. Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elektron – elektron bebas yang terdapat dalam struktur atom logam. Elektron bebas ialah elektron yang dengan mudah dapat berpindah dari satu atom ke atom yang lain. Di tempat yang dipanaskan, energi elektron – elektron bertambah besar. Oleh karena elektron bebas mudah berpindah, pertambahan energi ini dengan cepat dapat diberikan ke elektron – elektron lain yang letaknya lebih jauh melalui tumbukan. Dengan cara ini, kalor berpindah lebih cepat. Oleh karena itu, logam tergolong konduktor yang sangat baik.

Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor, zat dibagi atas dua golongan besar yaitu konduktor dan isolator. Konduktor ialah zat yang mudah menghantarkan kalor. Isolator ialah zat yang sukar menghantarkan kalor.Faktor – faktor yang mempengaruhi laju konduksi kalor melalui sebuah dinding bergantung pada empat besaran yaitu:

1. Beda suhu diantara permukaan ΔT = T1 – T2; makin besar beda suhu, makin cepat perpindahan kalor.

2. Ketebalan dinding d; makin tebal dinding, makin lambat perpindahan kalor.

3. Luas permukaan A; makin besar luas permukaan, makin cepat perpindahan kalor.

4. Konduktivitas termal zat k merupakan ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor; makin bersar nilai k, makin cepat perpindahan kalor.

Kemampuan insulasi suatu bahan diukur dengan konduktivitas termal (k).Konduktivitas termal yang rendah setara denga kemampuan insulasi (resistansi termal atau nilai R) yang tinggi. Dalam teknik termal, sifat – sifat lain suatu bahan insulator atau isolator adalah densitas (ρ) dan kapasitas panas spesifik (c). Bahan dengan konduktivitas termal (k) rendah menurunkan laju aliran panas.

No Bahan Konduktivitas Thermal k (W/moC)

1. Styrofoam. 0,033

2. Stainless Steel. 15

3. Aluminium. 200

4. Kayu. 0,08 – 0,16

5. Tembaga. 386