Perpindahan Kalor Perpindahan Kalor Konduksi

BAB II DASAR TEORI

2.1 Perpindahan Kalor

Kalor didefinisikan sebagai bentuk energi yang dapat berpindah antara dua sistem atau sistem dengan lingkungannya karena perbedaan temperatur. Transformasi energi panas dari sistem bertemperatur tinggi ke sistem bertemperatur lebih rendah disebut perpindahan kalor. Ilmu perpindahan panas tidak hanya memaparkan transfer energi panas dari benda satu ke benda lainnya, tetapi bisa digunakan untuk merencanakan atau meramalkan laju perpindahan yang terjadi pada kondisi-kondisi tertentu J.P.Holman, 1995. Pada dasarnya terdapat tiga macam perpindahan panas Heat transfer, yaitu perpindahan panas secara konduksi, perpindahan panas secara konveksi dan perpindahan panas secara radiasi J.P.Holman, 1995. Dalam penelitian ini perpindahan panas secara radiasi diabaikan, karena hasil yang diperoleh tidak maksimal.

2.2 Perpindahan Kalor Konduksi

Perpindahan kalor konduksi adalah perpindahan kalor antar molekul dalam suatu zat. Proses konduksi terjadi pada benda padat, benda cair, maupun gas jika terjadi kontak secara langsung. Dicontohkan pada aliran panas dari dinding silinder merambat menuju sirip - sirip silinder. Semakin luas permukaan silinder, semakin cepat pula transfer panas yang dialirkan dan dibuang ke udara. Terdapat empat hal penting dalam perpindahan kalor konduksi, yaitu konduktivitas kalor, 6 konduktansi kalor, resistivitas kalor dan resistansi kalor Rafael Falcon, FT UI, 2008. Konduktansi panas k adalah perhitungan kapasitas dari perpindahan panas materi dalam menghantarkan panas. Persamaan konduktansi panas adalah , , dengan adalah laju perpindahan kalor dengan satuan Watt, dx adalah tebal benda dengan satuan meter, A adalah luas permukaan benda yang tegak lurus arah perpindahan kalor, dT adalah beda perpindahan temperatur. Resistivitas kalor r dan resistansi kalor R adalah kebalikan dari konduktivitas panas k dan konduktansi panas K. Gambar 2.1 Skema perpindahan kalor konduksi Persamaan perpindahan kalor konduksi adalah: ...................................................................................................2.1 dengan : q : Laju perpindahan kalor konduksi Watt A : Luas permukaan benda yang tegak lurus arah perpindahan kalor m 2 k : Konduktivitas termal bahan Thermal conductivity : Perbedaan suhu ℃ dx : Tebal benda m Tanda minus digunakan untuk memenuhi hukum kedua termodinamika, yaitu kalor akan mengalir ketempat yang lebih rendah dalam skala suhu. Persamaan 2.1 disebut hukum Fourier tentang konduksi kalor.

2.3 Konduksi Termal