Perpindahan panas konduksi

2.2.1.

Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat tanpa perpindahan medium perantara. Konduksi terjadi dalam zat padat dan fluida statis yang mengalami perbedaan temperatur. Energi berpindah dari daerah yang temperaturnya tinggi ke daerah temperatur yang lebih rendah. Mekanisme konduksi merupakan pergantian energi antara molekul dan / atau atom  pada zat padat atau fluida statis ( gas atau cair). Perpindahan kalor konduksi konduksi dalam zat padat

dapat disebabkan oleh gaya elektron

 bebas, getaran kisi, eksitasi magnetik, dan radiasi elektromagnetik. Gaya elektron bebas hanya terjadi pada zat padat yang tergolong penghantar listrik yang baik (konduktor). Secara teori, kalor tersebut diakut oleh elektron yang bebas bergerak melalui struktur kisi dalam konduktor. Pada saat tersebut, kalor dikonduksikan. Getaran energi molekular dalam zat dikirimkan antara molekul yang berdekatan atau atom dari daerah temperatur yang tinggi ke rendah. Fenomena ini terjadi dari getaran kisi yang dapat dianggap pengiriman energi oleh phonon. Gaya phonon berdifusi melewati kisi, sama halnya dengan elektron bebas. Mekanisme getaran- kisi ini tidak selalu menjadi faktor  penting dalam konduktansi logam. logam. Namun ini juga penting untuk untuk bahan non- logam. Aliran kalor per unit luas sebanding dengan perbedaan temperatur per unti panjang.

       Semakin panjang  x, maka temperatur akan semakin menurun. Dengan menambahkan konstanta kesebandingan k

       Ket:

 = aliran kalor dalam arah   luas area yang tegak lurus dengan arah aliran ali ran kalor  x

 =

 = kemiringan kurva temperatur (gradien temperatur) 

 = konduktivitas termal Persamaan di atas dapat lebih simpel dan diintegrasikan menjadi

          ∫      ∫    Dimana temperatur   pada x=0 dan   pada x= L. Untuk fluks kalor yang konstan , maka persamaan di atas menjadi

                 