Konduktivitas termal adalah sifat fisik material atau benda yang menentukan kemampuan untuk mengangkut panas dengan konduksi secara langsung dan tanpa pertukaran material.
Setiap materi memiliki konduktivitas termal spesifik yang menjadi ciri pengangkutan panas, yang selalu mengalir secara spontan dan dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Oleh karena itu, kalor diangkut dari satu benda ke benda lain yang bersuhu lebih rendah.
Benda-benda terdiri dari atom dan molekul, oleh karena itu, ketika satu benda panas, atom dan molekulnya bergerak cepat dan memindahkan energinya ke benda lain yang kurang panas. Ini adalah transpor energi terus menerus hingga objek mencapai kesetimbangan termal.
Akibatnya, pengangkutan kalor dari satu materi atau benda ke benda lain juga melibatkan pertukaran energi, dalam hal ini dihasilkan energi kinetik (energi yang dimiliki benda sesuai dengan pergerakannya).
Namun, ada benda atau bahan yang konduktivitas termalnya rendah dan sifat kebalikan dari konduktivitas yang dihasilkan, yaitu resistivitas termal. Artinya, semakin rendah konduktivitas termalnya, semakin besar insulasi panasnya, misalnya logam memiliki konduktivitas listrik yang lebih tinggi daripada gas.
Konduktivitas listrik
Konduktivitas listrik adalah kemampuan benda atau bahan untuk mengangkut energi listrik dari satu benda ke benda lain. Sebaliknya, konduktivitas termal membawa panas.
Perpindahan energi kalor
- Konduksi: panas diangkut melalui kontak. Logam seperti aluminium atau besi adalah konduktor panas yang sangat baik.
- Konveksi: panas ditransmisikan melalui kontak dengan transfer materi yang sama yang memancarkan panas.
- Radiasi: panas ditransmisikan melalui gelombang elektromagnetik, seperti panas yang mencapai bumi melalui gelombang matahari.
Satuan pengukuran konduktivitas termal
Dalam Sistem Satuan Internasional, konduktivitas termal diukur sebagai berikut: W / (K.m) (watt per Kelvin dan meter), yang setara dengan J / (s.K.m) (Joule per detik, Kelvin dan meter).
Konduktivitas termal diwakili oleh huruf Yunani λ (lamda). Namun, di Amerika Serikat itu diwakili oleh huruf k.
Konduktivitas termal dalam material
Konduktivitas termal dalam logam: logam adalah konduktor panas yang baik, di antara yang paling umum adalah aluminium, tembaga, dan besi. Beberapa logam juga merupakan konduktor termal dan listrik yang baik.
Misalnya, wajan aluminium ditempatkan di dapur yang menyala, ketika bersentuhan langsung dengan api, wajan itu cepat panas dan memungkinkan memasak beberapa makanan dilakukan.
Konduktivitas termal dalam cairan: cairan juga merupakan konduktor panas yang baik, karena arus penghubung dihasilkan antara molekul air dan dengan cara ini molekul dingin bercampur dengan yang panas sampai semuanya memiliki suhu yang sama.
Misalnya, jika satu sendok teh dingin dimasukkan ke dalam semangkuk sup panas, cairan tersebut akan memanaskan peralatan makan berdasarkan suhu.
Konduktivitas termal dalam bahan adiabatik: ini adalah bahan yang sifatnya dicirikan sebagai konduktor termal yang buruk. Bahan-bahan ini termasuk wol, kayu, kertas, plastik, fiberglass, dan gabus.
Misalnya, kayu berfungsi sebagai penyekat panas jika diletakkan di atas gagang wajan atau panci, agar tangan Anda tidak terbakar saat memegang benda panas tersebut.
Juga beberapa dari bahan ini digunakan dalam pembuatan rumah untuk menjaga suhu internal dan mencegahnya berubah dengan cepat. Di musim dingin, isolator ini menjaga suhu internal rumah tetap stabil.
