Konduksi

Perhatikan gambar (a) di samping, batang logam dengan ujung A dipanaskan dan ujung B diberi lilin. Ternyata lilin di ujung B meleleh. Sementara partikel-partikel pada ujung A tidak ikut berpindah ke ujung B. Perpindahan semacam ini disebut konduksi. Jadi, perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan kalor yang melalui zat perantara tanpa diikuti perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Jumlah kalor yang berpindah melalui zat tiap sekon disebut laju perpindahan kalor (Q/t). 

Hubungan laju perpindahan kalor dengan panjang batang logam

  Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b). Sementara itu, panjang logam (a) lebih pendek daripada logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding terbalik dengan panjang logam 

Hubungan laju perpindahan kalor dengan luas penampang

Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b). Sementara itu, luas penampang (A) logam (a) lebih besar daripada logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan luas penampang logam (A)

  

 

Hubungan laju perpindahan kalor dengan kenaikkan suhu.

 

Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b). Sementara itu, perbedaan suhu (∆T) pada logam (a) lebih besar daripada logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor berbanding lurus dengan luas perbedaan suhu logam (∆T).

 
Pengaruh jenis bahan terhadap laju perpindahan kalor

Lilin pada gambar (a) lebih cepat meleleh daripada lilin pada gambar (b). Sementara itu, jenis logam (a) berbeda dengan logam (b). Jadi, laju perpindahan kalor dipengaruhi oleh jenis logam.

Berdasarkan keterangan di atas, dapat diketahui bahwa besar laju perpindahan kalor (Q/t), dipengaruhi oleh panjang, luas penampang, perbedaan suhu ujung-ujung batang logam, dan jenis bahan. Secara matematis, laju kalor dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut.

Keterangan:

Q/t = laju perpindahan kalor (J/s)

k   = konduktivitas termal bahan (W/mK)

A  = luas penampang bahan (m²)

                                   ∆T = perbedaan suhu ujung-ujung logam (K)

                                  l    = panjang atau tebal bahan (m)  \

Benda-benda yang mudah menghantarkan kalor disebut konduktor. Contoh konduktor adalah besi, aluminium, baja, dan tembaga. Sementara benda yang sukar menghantarkan kalor, disebut isolator. Contoh isolator adalah plastik, kayu, kain, dan kertas.