Contoh Soal Konduksi Termal
Contoh Soal Konduksi Termal - “Konduksi ” didefinisikan sebagai perpindahan panas antara dua benda yang mengalami kontak termal atau kontak panas satu sama lain, dengan getaran partikel - partikel tanpa berpindah dari posisi mereka. Hal ini dapat terjadi ketika benda padat atau solid tersentuh secara oleh benda padat, benda cair secara fisik menyentuh benda cair lainnya, atau benda padat secara fisik menyentuh benda cair.
Konduksi dapat terjadi pada pertemuan benda padat / gas dan cairan / udara pada skala molekul, seperti udara panas di atas jalan aspal, tetapi menghasilkan molekul udara "panas" yang segera mentransfer panas mereka sebagai konveksi, sehingga konduksi panas dalam udara tidak dipertimbangkan di sini.
Karena partikel dapat bergerak dalam fluida (cairan dan gas) konveksi menjadi cara yang paling penting untuk memindahkan panas dalam fluida, hanya dalam benda padat konduksi adalah cara utama untuk mentransfer energi panas. Konduksi biasanya paling penting dalam benda padat.
Sekarang kamu memiliki sebatang logam, salah satu ujung batang logam tersebut diberi sumber panas, seperti api. Pada awalnya, ujung batang yang berada atas api akan sangat panas dan ujung yang lain masih dingin. Tetapi seiring waktu, panas menjalar ke ujung batang yang dingin , yang akan menjadi panas juga. Partikel-partikel di ujung batang sumber panas menjadi sangat energik dan bergerak sangat cepat, karena mendapat energi dari sumber panas. Ketika keduanya bertemu dan berbenturan, mereka menekan partikel pada bawah batang, akhirnya menjadi dingin, transfer energi membuat partikel-partikel mereka , menjadi lebih energik, bergerak lebih, dan transfer energi pada bawah batang, mempunyai kurang energi partikel, dan seterusnya, sampai seluruh batang mempunyai suhu yang sama.
Semua zat memiliki partikel (molekul dan atom) yang bergerak dan bergetar. Seberapa cepat mereka bergerak dan bergetar tergantung pada seberapa banyak energi kinetik yang mereka miliki. Semakin banyak kinetik energi yang mereka miliki, semakin cepat mereka bergerak. Ketika partikel bergerak dari suatu benda dalam kontak fisik dengan partikel benda lain atau substansi, mereka akan berbenturan satu sama lain, dan mentransfer energi kinetik mereka. Maka partikel yang menerima energi tersebut bergetar, dan menabrak partikel lainnya yang berjarak benda itu sendiri, melampau lebih banyak energi. Transfer panas dikenal sebagai konduksi.
Panas hanya dapat ditransfer dari suhu yang lebih tinggi (partikel dengan energi kinetik) ke suhu yang lebih rendah (partikel dengan energi kinetik kurang) .
Beberapa bahan atau materi lebih bagus untuk menghantarkan panas dari bahan lainnya. Bahan yang memungkinkan panas lebih mudah bergerak melalui mereka disebut "konduktor," dan bahan yang menghambat proses transfer panas disebut "isolator." Logam cenderung menjadi konduktor yang sangat baik, sementara bahan seperti kaca, kayu, plastik dan keramik cenderung menjadi insolator yang sangat baik.
Konduktor cenderung memiliki partikel yang kuat dan bisa bergetar cepat, logam adalah konduktor terbaik dari semua konduktor. Konduktor panas terbaik adalah; perak, tembaga, emas dan aluminium, serta semua logam.
Isolator di sisi lain cenderung kurang kuat atau partikel terjerat tidak bisa bergetar banyak. Ini menjelaskan bahwa partikel besar seperti kayu, plastik, keramik dan kaca dengan baik, bukanlah konduktor panas yang baik. Isolator terbaik adalah busa dengan banyak ruang penuh udara matrik plastik atau keramik, fiberglass, busa polistiren, batu bata, gabus dan kayu misalnya.
Contoh Konduksi dalam Kehidupan Sehari - Hari adalah sendok dalam secangkir kopi panas. Karena sendok memiliki suhu yang lebih rendah dari kopi, energi panas ditransfer dari kopi ke dalam sendok, sehingga sendok akan memanas dan kopi menjadi dingin. Karena kopi panas, partikel yang bergerak cepat dan memiliki banyak energi kinetik. Seperti partikel dalam kopi ke partikel sendok, energi kemudian ditransfer ke sendok. Saat sendok dan kopi mencapai suhu yang sama, konduksi berhenti. Tentu saja, yang penting untuk diingat bahwa karena kopi dan sendok bukanlah sistem tertutup, panas tidak hanya ditransfer ke sendok, panas juga dapat ditransfer ke udara, cangkir dan permukaan cangkir tersebut diletakkan.
Sekarang kamu memiliki sebatang logam, salah satu ujung batang logam tersebut diberi sumber panas, seperti api. Pada awalnya, ujung batang yang berada atas api akan sangat panas dan ujung yang lain masih dingin. Tetapi seiring waktu, panas menjalar ke ujung batang yang dingin , yang akan menjadi panas juga. Partikel-partikel di ujung batang sumber panas menjadi sangat energik dan bergerak sangat cepat, karena mendapat energi dari sumber panas. Ketika keduanya bertemu dan berbenturan, mereka menekan partikel pada bawah batang, akhirnya menjadi dingin, transfer energi membuat partikel-partikel mereka , menjadi lebih energik, bergerak lebih, dan transfer energi pada bawah batang, mempunyai kurang energi partikel, dan seterusnya, sampai seluruh batang mempunyai suhu yang sama.
Konduksi Termal adalah mengukur laju aliran energi panas melalui suatu materi, hal tersebut diukur dalam Watt energi per meter material dengan perbedaan suhu pada Kelvin, K:W.m-1.K-1.
Beberapa contoh Konduksi Termal W.m-1.K-1 adalah:
Perak 430
Aluminium 240
Bajal 46
Air 0.6
Gabus 0.05
Air 0.024
Lemak 0.021
Semakin tinggi jumlahnya dan semakin baik juga material menjadi konduktor, dari angka ini Anda dapat menghitung perak yang merupakan konduktor yang jauh lebih baik dibandingkan air dengan faktor: 430/0.6 = 717 kali lebih baik!
S1
Dalam proses konduksi energi termal ditransfer oleh:
S2
Manakah dari berikut yang merupakan konduksi?
S3
Energi Termal (panas) disalurkan dari:
S4
Manakah dari berikut ini yang bukan contoh dari konduksi termal?
S5
Manakah yang merupakan konduktor?
S6
Manakah yang merupakan konduktor terbaik di sini ?
S7
Manakah materi di bawah ini yang merupakan isolator termal terbaik?
S8
Dari kadar konduktivitas termal, manakah yang merupakan konduktor terbaik?
S9
Dari kadar konduktivitas termal, manakah yang merupakan insulator terbaik??
S10
Manakah yang Jauh lebih baik tembaga atau fiberglass sebagai konduktor?
Konduktivitas Termal dalam W.m-1.K-1: tembaga - 400 dan fiberglass - 0.04