8
Nilai konduktivitas termal beberapa bahan dapat dilihat dalam Tabel 2.1, untuk memperhatikan urutan besaran yang mungkin didapatkan dalam praktek.
Pada umumnya konduktivitas termal itu sangat tegantung pada suhu. Dapat diperhatikan bahwa jika aliran kalor dinyatakan dalam watt, satuan untuk
konduktivitas termal itu ialah Wm
2 o
C.
2.1.4. Perpindahan Kalor Konveksi
Konveksi adalah transfer energi dengan kerja gabungan dari konduksi kalor, penyimpanan energi dan gerakan campuran. Konveksi sangat penting sebagai
mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan cair atau gas. Perpindahan kalor konveksi dapat dilihat seperti pada Gambar 2.2. Persamaan
perpindahan kalor konveksi dinyatakan dengan Persamaan 2.3: q = h A T
w
- T
∞
.............................................................................................. 2.3 pada Persamaan 2.3 :
q = laju perpindahan kalor ,watt
h = Koefisien perpindahan kalor konveksi,Wm
2
ºC A
= Luas permukaan dinding benda yang bersentuhan dengan fluida, m
2
T
w
= Suhu permukaan benda, ºC = Suhu fluida, ºC
Gambar 2.2 Perpindahan Kalor Konveksi Perpindahan kalor konveksi dapat terjadi apabila ada medium yang bersifat
bergerak, misal: angin, air, minyak, dan lain-lain. Perpindahan kalor konveksi
9
dapat dibedakan menjadi dua yaitu: a perpindahan kalor konveksi bebas ,dan b perpindahan kalor konveksi paksa.
2.1.4.1. Konveksi Bebas
Perpindahan kalor konveksi bebas terjadi bilamana sebuah benda ditempatkan dalam suatu fluida yang suhunya lebih tinggi atau lebih rendah dari
benda tersebut. Sebagai akibat perbedaan suhu tersebut, kalor mengalir antara fluida dan benda itu serta mengakibatkan perubahan kerapatan lapisan-lapisan
fluida di dekat permukaan. Perbedaan kerapatan ini mengakibatkan fluida yang lebih berat mengalir ke bawah dan fluida yang ringan akan mengalir ke atas. Jika
gerakan fluida itu hanya disebabkan oleh perbedaan kerapatan yang diakibatkan oleh gradien suhu, tanpa dibantu pompa atau kipas, maka mekanisme perpindahan
kalor yang bersangkutan disebut konveksi bebas atau alamiah. Arus konveksi bebas memindahkan energi dalam yang tersimpan dalam fluida dengan cara yang
pada hakikatnya sama dengan arus konveksi paksa. Namun, intensitas gerakan pencampurannya dalam konveksi bebas pada umumnya lebih kecil dan akibatnya
koefisien perpindahan kalornya lebih kecil dari konveksi paksa. Untuk menghitung besarnya perpindahan kalor konveksi bebas, harus
diketahui nilai koefisien perpindahan kalor konveksi h terlebih dahulu. Untuk mencari nilai h, dapat dicari dari Bilangan Nusselt. Karena bilangan Nusselt
merupakan fungsi dari bilangan Rayleigh Ra, Nu = fRa = fGr.Pr , maka bilangan Ra dicari dulu.
2.1.4.1.1. Bilangan Rayleigh Ra
Untuk silinder horizontal, bilangan Rayleigh dinyatakan dengan Persamaan 2.4:
…..…..…………….……………..2.4.a Dengan :
…………………………………………………………....…………2.4.b
