Perpindahan Kalor (Konduksi)

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Energi kalor dapat berpindah dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Hal ini sesuai dengan percobaan Black, jika dua benda yang panasnya berbeda saling bertemu, maka benda yang panasnya lebih tinggi akan memberikan sebagian panasnya kepada benda yang lebih dingin sehingga kedua benda itu mencapai suhu yang sama.

Dari percobaan Black menunjukan bahwa kalor dapat berpindah/merambat. Perpindahan kalor dapat melalui tiga cara, yaitu: konduksi, konveksi dan radiasi (pancaran).

Konduksi

Apabila sepotong logam salah satu ujungnya dipanasi dan ujung yang lain dipegang, maka pada ujung yang dipegang lama kelamaan akan menjadi panas. Padahal ujung ini tidak berhubungan langsung dengan api. Dalam hal ini kalor merambat dari ujung yang bersuhu tinggi ke ujung yang bersuhu rendah. Perpindahan kalor yang semacam ini disebut dengan konduksi.

Gambar 1 Perpindahan Kalor secara Konduksi

Laju konduksi kalor melalui sebuah batang logam bergantung pada empat besaran, yaitu:

a.          Beda suhu di antara kedua ujung batang ΔT = T₁ – T₂; makin besar beda suhu, makin cepat perpindahan kalor.

b.         Panjang batang (l); makin panjang suatu batang, makin lambat perpindahan kalornya

c.          Luas permukaan (A); makin besar luas permukaan batang, makin cepat perpindahan kalornya

d.         Konduktivitas termal zat (k) merupakan ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor; makin besar nilai k, makin cepat perpindahan kalor.

Berdasarkan penjelasan di atas, besarnya aliran kalor secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

Prinsip sambungan dua batang logam yang berbeda jenis

Dimana T₁ > T₂, Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

Berdasarkan pada perambatan kalor secara konduksi, maka zat dapat digolongkan menjadi dua, yaitu zat yang dengan mudah dilalui/menghantarkan kalor dinamakan konduktor, contohnya besi, tembaga, aluminium sedangkan zat yang sulit dilalui kalor dinamakan isolator contohnya kayu, gabus, kain.