Apa itu konduktivitas termal?
Ada pembicaraan tentang konduktivitas termal untuk merujuk pada sifat bahan tertentu yang mampu mentransmisikan panas , yaitu, memungkinkan lewatnya energi kinetik molekulnya ke zat lain yang berdekatan. Ini adalah magnitudo intensif, berbanding terbalik dengan resistivitas termal, yang secara logis merupakan resistansi bahan tertentu terhadap transmisi panas oleh molekulnya .
Penjelasan dari fenomena ini adalah bahwa, ketika suatu bahan dipanaskan, molekul-molekulnya menerima energi kinetik ekstra yang meningkatkan agitasinya. Molekul, kemudian, dapat berbagi energi ekstra itu tanpa menyebabkan pergerakan materi secara global (dalam hal ini berbeda dari konveksi termal cairan dan gas ), kapasitas ini menjadi sangat tinggi dalam logam dan dalam benda kontinu, Biasanya, dan sangat rendah dalam polimer dan bahan isolasi lainnya seperti fiberglass.
Dengan demikian, konduktivitas termal suatu bahan dihitung dari koefisien (disebut sebagai ) dan berbeda tergantung pada sifat molekuler dari masing-masing bahan tertentu. Perhitungan ini dibuat berdasarkan rumus berikut:
= [Persamaan] / [Persamaan]
Dimana ‘q adalah fluks panas per satuan waktu dan luas, dan [Persamaan] adalah gradien suhu. Semakin tinggi konduktivitas termal suatu bahan, semakin baik konduktor panas yang dihasilkan , dan semakin rendah konduktivitas termal , bahan tersebut akan semakin terisolasi. Temperatur, konveksi, konduktivitas listrik dan perubahan fasa material semuanya mempengaruhi hasil koefisien konduktivitas termal.
Lihat juga: Termometer .
- Metode konduksi termal
Konduksi terjadi ketika panas ditransmisikan dari satu benda ke benda lain melalui kontak.
Ada tiga metode perpindahan panas di alam: konduksi, konveksi dan radiasi.
- Konduksi : terjadi ketika panas dipindahkan dari satu benda ke benda lain pada suhu yang berbeda melalui kontak belaka, tanpa perpindahan materi.
- Konveksi : Dihasilkan melalui pergerakan partikel zat yang mentransmisikan panas, sehingga harus selalu berupa cairan (cair atau gas), baik secara alami atau gerakan paksa .
- Radiasi : Terjadi ketika panas ditransmisikan antara dua padatan dengan suhu yang berbeda tanpa titik kontak atau padatan konduktif di antara mereka. Panas ditransmisikan dalam emisi gelombang elektromagnetik dengan kecepatan cahaya .
- Satuan pengukuran konduktivitas termal
Konduksi termal diukur, menurut Sistem Internasional, dari rasio W / (Km), yang setara dalam satuan Joule per meter per detik per Kelvin (J / msK).
Jadi, konduktivitas termal 1 watt per meter dan Kelvin berarti bahwa satu Juli (J) panas disebarkan melalui bahan permukaan 1m2 dan ketebalan 1m, dalam 1 detik, ketika perbedaan antara kedua zat adalah 1K
- Contoh konduktivitas termal
Beberapa contoh konduktivitas termal adalah:
- Baja , dengan konduktivitas 47 hingga 58 W / (Km).
- Air , dengan konduktivitas 0,58 W / (Km).
- Alkohol , dengan konduktivitas 0,16 W / (Km).
- Perunggu , dengan konduktivitas 116 hingga 140 W / (Km).
- Kayu , dengan konduktivitas 0,13 W / (Km).
- Titanium , dengan konduktivitas 21,9 W / (Km).
- Merkuri , dengan konduktivitas 83,7 W / (Km).
- Gliserin , dengan konduktivitas 0,29 W / (Km).
- Gabus , dengan konduktivitas 0,03 hingga 0,04 W / (Km).
- Emas , dengan konduktivitas 308,2 W / (Km).
- Timbal , dengan konduktivitas 35 W / (Km).
- Berlian , dengan konduktivitas 2300 W / (Km).
- Kaca , dengan konduktivitas 0,6 hingga 1,0 W / (Km).
- Lithium , dengan konduktivitas 301,2 W / (Km).
- Tanah basah , dengan konduktivitas 0,8 W / (Km