Perpindahan kalor secara Konduksi

Perhatikan gambar 1, sebuah logam panjang salah satu ujungnya didekatkan pada bara api. Ujung logam lainnya akan terasa panas walaupun tidak bersentuhan langsung dengan sumber kalor (api). 

Gambar 1

Pada proses perpindahan kalor dari bagian logam yang panas ke logam yang dingin tidak terjadi perpindahan partikel-partikel dalam sendok. Proses perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel dinamakan konduksi.

Konduksi dapat terjadi dalam dua proses berikut.

1. Pemanasan pada satu ujung zat menyebabkan partikel-partikel pada ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik, atau energi kinetiknya bertambah.
2. Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas yang terdapat dalam struktur atom logam.

Berdasarkan kemampuan menghantar kalor, zat dibagi atas dua golongan besar, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor ialah zat yang mudah menghantar kalor dan Isolator ialah zat yang sukar menghantar kalor.

Gambar 3

Anda dapat dengan mudah menemukan manfaat konduktor dan isolator dalam kehidupan sehari-hari. Kita memasak makanan tanpa perlu nyala api bersentuhan langsung dengan makanan. Untuk itu, kita gunakan panci yang terbuat dari aluminium (konduktor) untuk menghantarkan kalor dari api ke bahan makanan atau air yang dimasak (gambar 3). Agar kita dapat memegang gagang panci tanpa merasa panas karena konduksi, gagang panci biasanya terbuat dari kayu atau plastik (isolator).

Gambar 4

Bagian alas setrika listrik terbuat dari logam (konduktor) agar dapat menghantar kalor dari energi listrik ke pakaian yang disetrika. Agar anda dapat memegang setrika tanpa merasa panas, gagang setrika dibuat dari plastik (isolator). Jika setrika tidak digunakan, alas setrika diletakkan di atas tutup penghambat kalor yang terbuat dari bahan isolator (gambar 4). Dengan demikian, alas setrika tidak memanasi meja setrika.

• Faktor-faktor yang mempengaruhi Laju Konduksi Kalor

Perhatikan gambar 5 untuk menjelaskan konduksi kalor secara kuantitatif. Laju konduksi kalor melalui sebuah dinding bergantung pada empat besaran.

Gambar 5

1. Beda suhu di antara kedua permukaan ∆T = T₂ – T₁; makin besar beda suhu, makin besar perpindahan kalor.
2. Ketebalan dinding, d; makin tebal dinding makin lambat perpindahan kalor.
3. Luas permukaan A; makin luas permukaan, makin cepat perpindahan kalor.
4. Konduktivitas termal, k; merupakan ukuran kemampuan zat yang menghantarkan kalor, makin besar nilai k, makin cepat perpindahan kalor.

Berdasarkan penjelasan di atas, banyak kalor Q yang melalui dinding selama selang waktu t dinyatakan oleh

Di bawah ini merupakan daftar nilai konduktivitas termal berbagai zat>
NILAI KONDUKTIVITAS TERMAL (k) BERBAGAI BAHAN PADA SUHU 0° C

Bahan	W/m x °C	Btu/h x ft x °F
Logam
Perak (murni)	410	237
Tembaga (murni)	385	223
Aluminium (murni)	202	117
Nikel (murni)	93	54
Besi (murni)	73	42
Baja karbon, 1% C	43	25
Timbal (murni)	35	20,3
Baja krom-nikel	16,3	9,4
(18% Cr, 8% Ni)
Bukan Logam
Kuarsa (sejajar sumbu)	41,6	24
Magnesit	4,15	2,4
Marmar	2,08-2,94	1,2-1,7
Batu pasir	1,83	1,06
Kaca, jendela	0,78	0,45
Kayu mapel atau ek	0,17	0,096
Serbuk gergaji	0,059	0,034
Wol kaca	0,038	0,022
Zat cair
Air-raksa	8,21	4,74
Air	0,556	0,327
Amonia	0,540	0,312
Minyak Lumas, SAE 50	0,147	0,085
Freon 12,CCl2 F2	0,073	0,042
Gas
Hidrogen	0,175	0,101
Helium	0,141	0,081
Udara	0,024	0,0139
Uap air (jenuh)	0,0206	0,0119
Karbon dioksida	0,0146	0,00844