Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T03:55:35Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

← Revisi sebelumnya		Revisi per 26 Agustus 2026 03.55
Baris 8:		Baris 8:

	== Difusi Panas Konduktif ==		== Difusi Panas Konduktif ==

	Pembagian suhu pada konduktor adalah melalui perembesan/difusi panas. Misalkan setelah <math>dt</math> detik panas sebesar <math>dQ</math> dari sumber telah sampai di <math>x</math> sehingga memanaskan bagian konduktor sepanjang <math>x-dx < \epsilon < x+dx</math> sebagai:		Pembagian suhu pada konduktor adalah melalui perembesan/difusi panas. Misalkan setelah <math>dt</math> detik panas sebesar <math>dQ</math> dari sumber telah sampai di <math>x</math> sehingga memanaskan bagian konduktor sepanjang <math>x-dx < \epsilon < x+dx</math> sebagai:

Baris 136:		Baris 135:
	* [http://www.ultraheat.com Sample Heaters]		* [http://www.ultraheat.com Sample Heaters]
	* [http://www.WhenWillMyTurkeyBeDone.com When Will My Turkey Be Done?] is an example of applied heat conduction equations similar to Newton's Law of Cooling which predict the cooking time of turkeys and other roasts.		* [http://www.WhenWillMyTurkeyBeDone.com When Will My Turkey Be Done?] is an example of applied heat conduction equations similar to Newton's Law of Cooling which predict the cooking time of turkeys and other roasts.



	== Sumber dan atribusi ==		== Sumber dan atribusi ==

	Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konduksi+panas&oldid=29073636 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29073636 (2026-03-26T15:43:14Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.		Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konduksi+panas&oldid=29073636 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29073636 (2026-03-26T15:43:14Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

			<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29073636; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T03:15:56Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29073636; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Konduksi panas''' atau '''hantaran panas''' () adalah penjalaran [[kalor]] tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat perantaranya. Penjalaran ini biasanya terjadi pada benda padat. Kalor mengalir pada konduktor dari sisi yang bersuhu tinggi ke sisi yang bersuhu rendah. Jadi, pada konduktor, suhu terbagi sepanjang konduktor sehingga membuat semacam lintasan untuk mengalirkan panas dari tempat dengan jumlah panas lebih banyak (suhu tinggi) ke tempat dengan jumlah panas lebih sedikit (suhu rendah).

Kuat penjalaran panas yang melewati kooduktor bergantung pada kemiringan pembagian suhu sepanjang konduktor sesuai hukum Fourier:

:<math>q=-k \frac{dT_x}{dx}</math>

<math>q</math> adalah kuat konduksi, <math>T_x</math> pembagian suhu pada konduktor, dan <math>k</math> adalah konduktivitas panas.

== Difusi Panas Konduktif ==

Pembagian suhu pada konduktor adalah melalui perembesan/difusi panas. Misalkan setelah <math>dt</math> detik panas sebesar <math>dQ</math> dari sumber telah sampai di <math>x</math> sehingga memanaskan bagian konduktor sepanjang <math>x-dx < \epsilon < x+dx</math> sebagai:

:<math>dQ = \rho c_p \epsilon</math>
:<math>dT</math>
:<math>\frac{\partial dT}{dt}= -k \rho c_p \partial dt dx | \epsilon</math>

Dengan mengambil lim dx-0, didapat

:<math>\frac{\partial dT}{dt} = - \frac{1}{D} \frac{\partial d^{2}T}{dx^{2}}</math>

== Hukum Fourier ==
Hukum konduksi panas, disebut juga Hukum [[Joseph Fourier|Fourier]], menyatakan bahwa tingkat (''rate'') [[perpindahan panas]] melalui sebuah material adalah [[Berbanding lurus (matematika)|berbanding lurus]] dengan [[gradien]] negatif pada suhu dan luas, pada sudut siku pada gradien tersebut, melalui di mana panas mengalir. Hukum ini dapat dinyatakan dalam 2 bentuk ekivalen: bentuk integral, di mana dilihat dari jumlah energi yang mengalir dari dan ke sebuah sistem secara keseluruhan, dan bentuk diferensial, di mana dilihat dari laju alir atau [[Fluks panas|fluks]] energi secara lokal.

[[Hukum pendinginan Newton]] adalah analog diskret hukum Fourier, di mana [[Hukum Ohm]] adalah analog listrik dari Hukum Fourier.

=== Bentuk diferensial ===
Bentuk diferensial Hukum Fourier tentang konduksi panas menyatakan bahwa rapat [[fluks panas]] lokal, <math>\overrightarrow{q}</math>, sama dengan perkalian antara [[konduktivitas panas]], <math>k</math> dengan negatif gradien suhu lokal, <math>-\nabla T</math>. Rapat fluks panas adalah jumlah energi yang mengalir melalui sebuah satuan luas per satuan waktu.

: <math>\overrightarrow{q} = - k {\nabla} T</math>

di mana (termasuk satuan [[SI]])
: <math>\overrightarrow{q}</math> adalah rapat fluks panas lokal, [[Watt|W]]·m−2
: <math>\big.k\big.</math> adalah [[konduktivitas panas]] bahan, [[Watt|W]]·m−1·[[Kelvin|K]]−1,
: <math>\big.\nabla T\big.</math> adalah gradien suhu, [[Kelvin|K]]·m−1.
Konduktivitas panas, <math>k</math>, sering dianggap konstan meski hal ini tidak selalu benar. Ketika konduktivitas panas bahan umumnya bervariasi menurut [[Suhu|temperatur]], perbedaannya sering kali kecil untuk selang suhu yang besar pada beberapa material umum. Pada material [[anisotropi]], konduktivitas panas umumnya berbeda menurut orientasi, dalam kasusu ini <math>k</math> dinyatakan dengan [[tensor]] orde-dua. Untuk material non-uniform, <math>k</math> bervariasi menurut lokasi spasial.

Untuk banyak aplikasi sederhana, hukum Fourier digunakan dalam bentuk satu dimensinya. Dalam arah-''x'',

: <math>q_x = - k \frac{d T}{d x}</math>

=== Bentuk integral ===
Dengan mengintegralkan bentuk diferensial terhadap total permukaan bahan <math>S</math>, didapatkan bentuk integral Hukum Fourier:

:

di mana (termasuk satuan [[SI]]):
* <math>\big. \frac{\partial Q}{\partial t}\big.</math> adalah jumlah panas berpindah per satuan waktu (dalam W), dan
* <math>dS</math> adalah elemen luas permukaan (dalam m2)
[[Persamaan diferensial]] diatas, jika di[[integral]]kan untuk material homogen geometri satu bidang antara 2 titik pada suhu konstan, menghasilkan laju alir panas sebagai:
: <math> \big. \frac{\Delta Q}{\Delta t} = -k A \frac{\Delta T}{\Delta x} </math>
dengan
: ''A'' adalah luas permukaan cross-sectional,
: <math>\Delta T</math> adalah beda temperatur antara kedua ujung,
: <math>\Delta x</math> adalah jarak antara kedua ujung.
Hukum ini membentuk dasar bagi penurunan [[persamaan panas]].

== Konduktansi ==
Ditulis
: <math>\big. U = \frac{k}{\Delta x}, \quad</math>
dengan ''U'' adalah konduktansi dalam W/(m2 K).

Hukum Fourier juga dapat dinyatakan sebagai:

: <math>\big. \frac{\Delta Q}{\Delta t} = U A\, (-\Delta T).</math>

Kebalikan dari konduktansi adalah resistansi, R, ditulis sebagai:
: <math> \big. R = \frac{1}{U} = \frac{\Delta x}{k} = \frac{A\, (-\Delta T)}{\frac{\Delta Q}{\Delta t}}.</math>

Resistansi bertambah ketika beberapa lapisan konduksi terletak antara daerah panas dan dingin, karena ''A'' dan ''Q'' sama untuk semua lapisan. Pada partisi multilayer, total konduktansi berhubungan dengan konduktansi lapisan-lapisannya yaitu:

: <math>\big. \frac{1}{U} = \frac{1}{U_1} + \frac{1}{U_2} + \frac{1}{U_3}+ \cdots</math>

Maka, ketika dihadapkan pada partisi multilayer, rumus ini biasanya digunakan:

: <math>\big. \frac{\Delta Q}{\Delta t} = \frac{A\,(-\Delta T)}{\frac{\Delta x_1}{k_1} + \frac{\Delta x_2}{k_2} + \frac{\Delta x_3}{k_3}+ \cdots}.</math>

Untuk konduksi panas dari satu [[fluida]] ke fluida lainnya melalui penghalang, terkadang dibutuhkan untuk menghitung konduktansi [[film tipis]] dari fluida yang diam di sekeliling penghalang. Film tipis fluida ini susah untuk dihitung karena karakteristiknya tergantung kondisi kompleks [[turbulensi]] dan [[viskositas]]—namun jika dihadapkan dengan penghalang konduktansi tinggi tipis maka dapat menjadi signifikan.

=== Penyajian properti-intensif ===
Pada persamaan konduktansi sebelumnya, dituliskan dalam [[Intensive and extensive properties|properti ekstensif]], dapat dirumuskan ulang dalam [[Intensive and extensive properties|properti intensif]]. Idealnya, rumus untuk konduktansi seharusnya menghasilkan besaran dengan dimensi tidak tergantung jarak, seperti [[Hukum Ohm]] untuk [[hambatan listrik]], <math>R = V/I\,\!</math>, dan konduktansi listrik, <math> G = I/V \,\!</math>.

Dari rumus listrik: <math>R = \rho x / A \,\!</math>, di mana ''ρ'' adalah resistivitas, ''x'' adalah panjang, dan ''A'' adalah luasan cross-sectional, kita dapatkan <math>G = k A / x \,\!</math>, dengan ''G'' adalah konduktansi, ''k'' adalah konduktivitas, ''x'' adalah panjang, dan ''A'' adalah luasan cross-sectional.

Untuk panas,

: <math>\big. U = \frac{k A} {\Delta x}, \quad</math>

dengan ''U'' adalah konduktansi.

Hukum Fourier juga dapat dituliskan sebagai:

: <math>\big. \dot{Q} = U \, \Delta T, \quad</math>

analog dengan Hukum Ohm, <math> I = V/R \,\!</math> atau <math> I = V G \,\!.</math>

Kebalikan dari konduktansi adalah resistansi, ''R'',dituliskan sebagai:
: <math>\big. R = \frac{\Delta T}{\dot{Q}}, \quad</math>

analog dengan Hukum Ohm, <math> R = V/I \,\!.</math>

Aturan dalam menggabungkan resistensi dan konduktansi (dalam seri dan paralel) sama dengan aliran panas dan [[arus listrik]].

=== Shell silindris ===
Konduksi melalui shell bentuk silindris (misalnya, pipa) dapat dihitung dari jari-jari dalam, <math>r_1</math>, jari-jari luas, <math>r_2</math>, panjang, <math>\ell</math>, dan perbedaan suhu antara dinding luar dan dalam, <math>T_2 - T_1</math>.

Luas permukaan silinder adalah <math>A_r= 2 \pi r \ell</math>

Ketika digunakan Persamaan Fourier:

:<math>\dot{Q} = -k A_r \frac{\mathrm{d}T}{\mathrm{d}r} = -2 k \pi r \ell \frac{\mathrm{d}T}{\mathrm{d}r}</math>

diatur ulang menjadi:

:<math>\dot{Q} \int_{r_1}^{r_2} \frac{1}{r} \mathrm{d}r = -2 k \pi \ell \int_{T_1}^{T_2} \mathrm{d}T</math>

kemudian rate transfer panas adalah:

:<math>\dot{Q} = 2 k \pi \ell \frac{T_1 - T_2}{\ln (r_2 /r_1)}</math>

dan hambatan panas adalah:

:<math>R_c = \frac{\Delta T}{\dot{Q}}= \frac{\ln (r_2 /r_1)}{2 \pi k \ell}</math>

dan <math>\dot{Q} = 2 \pi k \ell r_m \frac{T_1-T_2}{r_2-r_1}</math>, dengan <math>r_m = \frac{r_2-r_1}{\ln (r_2 /r_1)}</math>. Penting untuk diketahui bahwa ini adalah log-mean radius.

=== Bola ===
Konduksi melalui shell bentuk bola dengan jari-jari dalam, <math>r_1</math>, dan jari-jari luar, <math>r_2</math>, dapat dihitung seperti pada shell bentuk silindris.

[[Luas permukaan]] bola adalah: <math>\!A = 4\pi r^2.</math>

Seperti pada shell silindris diatas, menghasilkan:
<math>\dot{Q} = 4 k \pi \frac{T_1 - T_2}{1/{r_1}-1/{r_2}} = 4 k \pi \frac{(T_1 - T_2) r_1 r_2}{r_2-r_1}</math>

== Pranala luar ==
* [http://demonstrations.wolfram.com/NewtonsLawOfCooling/ Newton's Law of Cooling] by Jeff Bryant based on a program by [[Stephen Wolfram]], [[Wolfram Demonstrations Project]].
* [http://www.ultraheat.com Sample Heaters]
* [http://www.WhenWillMyTurkeyBeDone.com When Will My Turkey Be Done?] is an example of applied heat conduction equations similar to Newton's Law of Cooling which predict the cooking time of turkeys and other roasts.

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konduksi+panas&oldid=29073636 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29073636 (2026-03-26T15:43:14Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Konduksi panas - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29073636; atribusi sumber disertakan.