Konduksi thermal

Konduksi termal adalah suatu fenomena transport di manaperbedaan temperatur menyebabakan transfer energi termal dari satudaerah benda panas ke daerah

yang sama pada temperatur yang lebihrendah

diam

diam

T2

T1

Y

T2 > T1

lapisan gas dianggap tipis, dan lapisan bagian atas harus memiliki temperatur lebih tinggi dari pada lapisan bawah

Jika dT/dY merupakan gradien temperatur normal terhadap permukaan gas maka aliran kalor dari T2 ke T1

Keterangan:H = aliran kalor persatuan luas

persatuan waktu Jm-2s-1

k =koefisien konduktivitas thermal (Js -1m-2K )

dT/dy = satuan gradien Km-1

Pers. 1

Tanda negatif pada persamaan diberikan supaya memenuhi hukum termodinamika yaitu kalor mesti mengalir ke suhu yang lebih rendah

menentukan koefisien konduktivitas thermal

Asumsi bahwa

Energi kinetik sama dengan temperatur pada jaraknya.

== f/2(k)

Sehingga molekul rerataan

=

Pers. 2

Energi yang diangkut ke atas persatuan luas dan persatuan waktu merupakan hasil besaran fluks molekul

Per 3

Per 4

Nilai total yang mengalir per satuan luas, yang didentifikasi dengan panas H adalah

Per 5

Sehingga

KeteranganK= konstanta boltzmann

Pada umumnya zat padat merupakan konduktor termal yang baik, sedangkan zat cair dan zat gas merupakan konduktor termal yang buruk. Konduktor termal = penghantar panas alias kalor. Zat cair dan zat gas bisa disebut juga sebagai isolator termal terbaik. Isolator termal = penghambat

panas alias kalor.

Difusigerak termal semua (cairan atau gas) partikel pada suhu di atas nol mutlak

Difusi menjelaskan fluks bersih molekul dari daerah konsentrasi tinggi ke salah satu konsentrasi yang lebih rendah

A

B

•Dgn suhu dan tekanan sama sehingga jumlah molekul persatuan volume sama•n* merupakan jumlah molekul ditandai per unit volume pada titik tertentu positif, fluks bawah molekul ditandai pada permukaan kemudian lebih besar dari fluks ke atas

Fluks ke arah atas Fluks ke arah bawah

)

Besar Fluks T adalah perbedaan diantaranya, sehingga

Dengan n= jumlah total molekul persatuan waktu Keterangan

= fluks netto 1 mol/m2s

D = koefisien dufusi m2/s