Konduksi: Pengertian, Contoh, dan Rumus (Lengkap)

Daftar Isi

Konduksi adalah perpindahan kalor (panas) melalui zat perantara (medium) tanpa disertai perpindahan zat perantara tersebut.

 

 

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang salah satu cara perpindahan kalor, yaitu konduksi. 

Sebagaimana yang dipahami, kalor adalah salah satu bentuk energi yang secara alamiah bisa berpindah dari satu titik ke titik lainnya jika kedua titik tersebut terdapat perbedaan suhu.

Titik dengan suhu yang lebih tinggi akan memindahkan panasnya ke titik dengan suhu yang lebih rendah.

Untuk melakukan perpindahan tersebut, ada tiga cara yang bisa dilakukan oleh kalor, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. 

Semuanya akan dibahas secara terpisah dan pada kesempatan sekarang ini kita akan fokus pada perpindahan kalor dengan cara konduksi.

Baiklah, mari kita mulai pembahasannya...

Daftar Isi

• 1Pengertian Konduksi
• 2Syarat Konduksi
• 3Proses Terjadinya Konduksi
• 4Contoh Konduksi
• 5Rumus Konduksi
• 6Contoh Soal Konduksi
• 7Kesimpulan

Pengertian Konduksi

Apa yang dimaksud dengan konduksi? Dalam ilmu termodinamika, konduksi adalah perpindahan kalor (panas) yang menggunakan zat perantara sebagai medium, tetapi tidak disertai dengan perpindahan zat perantara.

Jadi, pada proses konduksi, hanya kalornya saja yang berpindah, sedangkan mediumnya tidak mengalami perpindahan.

Itulah sebabnya mengapa sehingga konduksi disebut juga dengan hantaran atau rambatan, di mana kalor merambat disepanjang zat perantara yang berfungsi sebagai medium.

Jika dianalogikan, hal ini mirip dengan mobil yang melintas di jalan raya. Hanya mobilnya saja yang berpindah, tetapi jalan rayanya tetap pada tempatnya.

Syarat Terjadinya Konduksi

Dari uraian di atas, kita bisa katakan bahwa syarat terjadinya konduksi adalah ada zat perantara atau medium dan ada perbedaan suhu pada ujung-ujung medium tersebut.

 

Jenis zat perantara pada peristiwa konduksi adalah zat padat. Mengapa zat padat?

 

Jarak antara partikel-partikel atau molekul pada zat padat sangat rapat dan memiliki ikatan yang sangat kuat.

Sehingga, kalor hanya merambat melaluinya saja, tetapi tidak sampai merusak jarak dan ikatan partikel-partikelnya sehingga tidak ikut berpindah.

 

Namun, tidak semua zat padat bisa melakukan proses konduksi. 

 

Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan kalor, maka zat dibedakan menjadi dua, yaitu konduktor dan isolator. 

Konduktor adalah zat atau benda yang mudah menghantarkan panas, umumnya berasal dari kelompok logam, contohnya; tembaga, besi, dan baja.

Sedangkan, isolator adalah zat atau benda yang sulit atau tidak bisa menghantarkan panas, contohnya; kayu, plastik, dan kaca.

Jadi, zat perantara atau medium pada proses konduksi adalah konduktor. 

Proses Terjadinya Konduksi

Proses terjadinya konduksi dimulai dengan adanya perbedaan suhu pada ujung-ujung zat perantara. Perhatikan gambar di bawah ini!  

Gambar di atas menunjukkan batangan logam yang salah satu ujungnya di dekatkan dengan api dan ujung yang lainnya dipegang.

 

Tidak lama setelah itu, suhu pada ujung yang dekat dengan api akan meningkat dan lebih tinggi dari suhu ujung yang dipegang.

 

Akibatnya, terjadi perbedaan suhu pada kedua ujung logam tersebut. 

 

Hal ini akan memicu proses konduksi, di mana kalor pada ujung yang dekat dengan api merambat sampai ke ujung yang dipegang sehingga terasa panas. 

 

Proses perpindahan kalor secara konduksi dipengaruhi oleh:

• Jenis zat perantara.
• Panjang zat perantara.
• Luas penampang zat perantara.
• Perbedaan suhu di kedua tempat pada ujung-ujung zat perantara.

Contoh Konduksi

Contoh perpindahan panas atau kalor secara konduksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

1. Pegangan spatula menjadi panas saat melakukan penggorengan.
2. Sendok yang dicelupkan ke dalam gelas berisi teh panas, maka ujung yang tidak tercelup akan terasa hangat atau panas.
3. Apabila salah satu ujung besi dipanaskan, kemudian ujung yang lain dipegang, maka semakin lama ujung yang dipegang semakin panas. 
4. Solder panas ke timah
5. Setrika baju.

Rumus Konduksi

Rumus perpindahan kalor secara konduksi adalah:

 

H = ^ΔQ/_t atau H = k . A ^ΔT/_l 

ΔT = T₂ - T₁

 

Keterangan:

• H = kalor yang dihantarkan setiap detik (^J/_s)
• k = koefisien konduksi termal zat perantara (^J/_sm^oC)
• A = luas penampang zat perantara (m²)
• ΔT = perbedaan suhu di kedua ujung zat perantara (^oC)
• l = panjang zat perantara (m)

Contoh Soal Konduksi

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang konduksi: 

1. Jelaskan pengertian dari konduksi?

Jawab:

Konduksi adalah perpindahan kalor (panas) melalui zat perantara tetapi tidak disertai dengan perpindahan zat perantara.

2. Sebutkan 3 contoh perpindahan kalor secara konduksi...

Jawab:

1. Pegangan spatula menjadi panas saat melakukan penggorengan.
2. Sendok yang dicelupkan ke dalam gelas berisi teh panas, maka ujung yang tidak tercelup akan terasa hangat atau panas.
3. Apabila salah satu ujung besi dipanaskan, kemudian ujung yang lain dipegang, maka semakin lama ujung yang dipegang semakin panas. 

Contoh Soal 3 

Sebuah aluminium dengan luas penampang 1 cm² dan panjangnya 1 m. Ujung-ujung batang aluminium bersuhu 0 ^oC dan 30 ^oC. Hitunglah banyak kalor yang merambat setiap detiknya. (k = 500 ^J/_sm^oC)

Jawaban:

Diketahui:

• A = 1 cm² = 10^-4 m²
• l = 1 m
• ΔT = 30 ^oC - 0 ^oC = 30 ^oC  
• k = 500 ^J/_sm^oC

Ditanyakan:

• H......?

Penyelesaian:

 

H = k . A ^ΔT/_l

    = 500 . 10^-4 .  ³⁰/₁

    = 1,5 ^J/_s

 

Jadi, kalor yang merambat setiap detiknya pada aluminium adalah 1,5 ^J/_s. 

Kesimpulan

Jadi, konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara (konduktor) tanpa disertai perpindahan zat perantara, contohnya; ujung logam yang dipanasi api.

Gimana adik-adik, udah paham kan materi konduksi di atas? Jangan lupa lagi yah.

Sekian dulu materi kali, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.