Istilah panas spesifik mengacu pada jumlah total energi panas yang dibutuhkan oleh satu unit zat apa pun untuk meningkatkan suhunya sebesar 1 ° C. Di sisi lain, konduktivitas termal adalah kemampuan bahan tertentu untuk mentransfer atau menghantarkan energi panas melaluinya.
Panas Spesifik vs Konduktivitas Termal
Perbedaan antara panas spesifik dan konduktivitas termal adalah bahwa panas spesifik mengacu pada jumlah energi panas yang dibutuhkan suatu zat (biasanya 1 g atau 1 kg) untuk menaikkan suhunya sebesar 1°C, sedangkan konduktivitas termal adalah ukuran laju di mana energi panas melewati bahan tertentu.
Panas jenis umumnya diukur dalam kalori atau joule per gram per derajat Celcius. Kadang-kadang, rasio kapasitas panas spesifik suatu zat pada suhu tertentu dengan zat referensi pada suhu referensi juga disebut panas spesifik. Rumus untuk menghitung kalor jenis adalah:
c = Q m T
di mana
c mengacu pada panas spesifik suatu zat
Q mengacu pada panas yang diperoleh atau hilang oleh zat,
m mengacu pada massa zat, dan
T mengacu pada perubahan suhu zat.
Konduktivitas termal adalah salah satu dari tiga proses perpindahan panas-konveksi, konduksi, dan radiasi. Satuannya adalah Watt per meter Kelvin. Konduktivitas termal tergantung pada beberapa faktor seperti suhu, kadar air, dan kepadatan bahan.
K = (QL)/(A T)
di mana
K mengacu pada konduktivitas termal (W/m.K),
Q mengacu pada jumlah panas yang ditransfer melintasi material (Joule/detik atau Watt),
L mengacu pada jarak antara dua bidang isotermal,
A mengacu pada luas permukaan (meter persegi), dan
T mengacu pada perbedaan suhu (Kelvin).
Tabel Perbandingan Antara Panas Spesifik dan Konduktivitas Termal
| Parameter Perbandingan | Panas Spesifik | Konduktivitas termal |
| Definisi | Panas spesifik mengacu pada jumlah total energi panas yang dibutuhkan oleh satu unit zat apa pun untuk meningkatkan suhunya sebesar 1 ° C. | Konduktivitas termal mengacu pada kemampuan material yang diberikan untuk mentransfer energi panas melintasinya. |
| Simbol | Panas spesifik biasanya dilambangkan sebagai c P atau s. | Konduktivitas termal dilambangkan dengan K. |
| Satuan | Panas jenis biasanya diukur dalam kalori atau joule per gram per derajat Celcius atau Kelvin (J/(kg K) atau J/(kg °C)). | Satuan untuk konduktivitas termal adalah watt per meter-kelvin (W/(m⋅K)). |
| Rumus | c = Q m T | K = (QL)/(A T) |
| Faktor yang mempengaruhi | Panas spesifik tergantung pada jenis dan fase zat. | Konduktivitas termal terutama tergantung pada suhu dan arah perpindahan panas. |
| Nilai eksperimental untuk beberapa senyawa | Panas jenis air adalah 4.186 joule per kilogram per derajat Celcius sedangkan kayu adalah 1.700 joule per kilogram per derajat Celcius. | Konduktivitas termal air pada 0°C adalah 0,5610 W/(m K) sedangkan kayu adalah 0,12–0,04 W/(m k). |
| Aplikasi | Zat yang memiliki kapasitas panas spesifik rendah digunakan dalam peralatan masak seperti ceret dan penggorengan. | Bahan konduktivitas termal tinggi biasanya digunakan dalam aplikasi heat sink, sedangkan bahan konduktivitas termal rendah digunakan sebagai isolator termal. |
Apa itu Panas Spesifik?
Panas spesifik juga dikenal sebagai kapasitas panas massal. Ini juga dapat merujuk pada rasio kapasitas panas spesifik suatu zat pada suhu tertentu dengan kapasitas zat referensi pada suhu referensi. Telah ditunjukkan bahwa kalor jenis zat memungkinkan perhitungan berat atom senyawa. Nilai kalor spesifik selalu bergantung pada fase dan sifat suatu zat dan diukur secara empiris dan tersedia untuk referensi.
Bahan yang memiliki kapasitas panas spesifik rendah digunakan pada peralatan masak seperti ketel, panci, penggorengan, dan sebagainya; ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika sejumlah kecil panas diterapkan, zat-zat ini akan cepat panas. Panas spesifik digunakan dalam konstruksi pegangan (pegangan kompor dan ketel), isolator, dan penutup oven juga; karena hanya perubahan suhu kecil yang diamati bahkan setelah terpapar panas dalam jumlah besar.
Apa itu Konduktivitas Termal?
Konduktivitas termal terjadi dengan agitasi molekuler dalam zat tertentu. Artinya, energi panas diangkut karena gerakan molekul acak. Bahan seperti aluminium, tembaga, dan perak memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan oleh karena itu merupakan konduktor termal yang baik. Bahan seperti kayu, alumina, poliuretan, dan polistirena memiliki konduktivitas termal yang rendah. Bahan tersebut adalah isolator termal.
Konduktivitas termal suatu zat bervariasi ketika zat berubah dari satu fase ke fase lainnya. Misalnya, konduktivitas termal es berubah ketika meleleh menjadi air.
Perbedaan Utama Antara Panas Spesifik dan Konduktivitas Termal
Kesimpulan
Konsep panas spesifik digunakan dalam pembuatan peralatan yang digunakan untuk memasak. Zat yang memiliki panas spesifik rendah digunakan untuk tujuan ini. Konduktivitas termal digunakan untuk mengetahui bahan isolator dan bahan yang digunakan untuk aplikasi heat sink. Logam yang memiliki konduktivitas termal yang tinggi, misalnya tembaga, juga menunjukkan konduktivitas listrik yang tinggi. Perpindahan panas terjadi pada tingkat yang lebih tinggi di bahan konduktivitas termal tinggi dibandingkan dengan bahan konduktivitas termal rendah.
