Perpindahan Panas Konduksi

KONDUKSI

Laju perpindahan panas konduksi melalui suatu lapisan material  dengan ketebalan tetap adalah berbanding lurus dengan beda suhu di pangkal dan ujung lapisan tersebut, berbandung lurus dengan luas permukaan tegak lurus arah perpindahan panas dan berbanding terbalik dengan ketebalan lapisan.  Ini dinyatakan dengan:

dimana k adalah koefisien perpindahan panas konduksi atau konduktivitas panas (thermal conductivity) dari material tersebut.

Persamaan ini dikenal dengan hukum Fourier untuk laju perpindahan panas konduksi.

Untuk tebal lapisan mendekati 0, persamaan diatas dapat ditulis kembali menjadi:

Panas dikonduksikan dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya rendah. Sebagai akibatnya gradien suhu (dT/dx) kearah x positif  menjadi negatif. Dengan adanya tanda negatif  pada persamaan diatas akan menyebabkan nilai laju perpindahan panas dari suhu tinggi ke suhu rendah ini akan menjadi positif.

Sebagai contoh, bila suhu bervariasi secara linear pada suatu benda dengan ketebalan L, dimana suhu T1 > T2, maka akan terjadi perpindahan panas dari permukaan dengan suhu T1 ke arah permukaan dengan suhu T2.

Gradien suhu menjadi :

Laju perpindahan panas dalam arah x positif menjadi:

Nilai konduktivitas panas dari beberapa material pada suhu ruang dapat dilihat pada tabel berikut: