Perpindahan kalor Konduksi atau Hantaran
Perpindahan energi yang terjadi pada medium yang diam ( padat atau zat yang mengalir) apabila ada gradien temperature dalam media tersebut.
Laju perpindahan panas konduksi melalui suatu lapisan material dengan ketebalan tetap adalah berbanding lurus dengan beda suhu di pangkal dan ujung lapisan tersebut, berbandung lurus dengan luas permukaan tegak lurus arah perpindahan panas dan berbanding terbalik dengan ketebalan lapisan.
Hukum Fourier menyatakan bahwa laju perpindahan kalor dengan sistem konduksi dinyatakan dengan :
- Gradien temperatur dalam arah-x dinyatakan dengan, dT/ dx.
- Luas perpindahan kalor arah normal pada arah aliran kalor, A.
Rumus hukum Fourier:
Dimana:
Qx = laju perpindahan kalor ( Watt ),
k = konduktivitas thermal, merupakan sifat material (W/m.C),
A = luas penampang yang tegak lurus denga arah laju perpindahan kalor (m2)
dT/dx = Gradien temperatur dalam arah x (C/m),
Alasan pemberian tanda minus (-) pada rumus konduksi hukum Fourier, seperti diilustrasikan sebagai berikut :
- Jika temperatur menurun pada arah-x positif, dT/dx adalah negatif ; kemudian Qx menjadi nilai positif dikarenakan kehadiran dari tanda negatif, sehingga laju kalor berada pada arah-x positif.
- Jika temperatur meningkat pada arah-x positif, dT/dx adalah positif, Qx berubah menjadi negatif, dan aliran kalor berada pada arah-x adalah negatif, sebagaimana diilustrasikan pada gambar berikut. Qx merupakan nilai positif, aliran kalor berada pada arah-x positif, dan sebaliknya.
Panas dikonduksikan dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya rendah. Sebagai akibatnya gradien suhu (dT/dx) kearah x positif menjadi negatif. Dengan adanya tanda negatif pada persamaan diatas akan menyebabkan nilai laju perpindahan panas dari suhu tinggi ke suhu rendah ini akan menjadi positif.
Berikut merupakan tabel konduktifitas panas dari beberapa material
silahkan download penjelasan lebih mendalamnya disini serta
No comments:
Post a Comment