Abstrak
Dalam artikel ini, berfokus pada perngertian senyawa,ciri, sifat senyawa, dan senyawa dasar dalam kimia organik, yaitu hidrokarbon, alkana, alkena, dan alkuna. Kimia organik merupakan bagian penting dari kehidupan sehari-hari dan memiliki berbagai aplikasi dalam berbagai bidang. Oleh karena itu, penting untuk memahami struktur dan sifat kimia dasar ini.
Rafli Imam Madluthfi (@Z12-RAFLI)Artikel ini membahas tentang aplikasi baterai dan sel
bahan bakar dalam kehidupan sehari-hari. Baterai dan sel bahan bakar telah
menjadi komponen penting dalam teknologi modern, digunakan dalam berbagai
perangkat elektronik, kendaraan listrik, dan aplikasi energi terbarukan.
Artikel ini akan membahas perkembangan terkini dalam teknologi baterai dan sel
bahan bakar, serta aplikasi praktisnya.
Pendahuluan
Baterai dan sel bahan bakar adalah sumber daya energi
yang penting dalam masyarakat modern. Mereka digunakan dalam berbagai aplikasi,
mulai dari ponsel dan laptop hingga kendaraan listrik dan penyimpanan energi
terbarukan. Dengan perkembangan teknologi yang pesat, aplikasi baterai dan sel
bahan bakar terus berkembang dan semakin penting dalam memenuhi kebutuhan
energi masyarakat.
Rumusan Masalah
· Jenis-jenis
baterai
· Prinsip
kerja baterai
· Teknologi
sel bahan bakar
Tujuan
· Mengetahui
jenis-jenis baterai
· Mengetahui
prinsip kerja baterai
· Mengetahui
teknologi sel bahan bakar
Pembahasan
Prinsip kerja baterai
Baterai bekerja dengan dua cara yang berbeda
namun berkesinambungan, yaitu prinsip pengisian dan pengosongan. Prinsip
pengisian adalah mekanisme konvensi energi listrik untuk disimpan ke dalam
bentuk energi kimia. Dalam pengisian, baterai yang telah digunakan energi
kimianya diisi ulang agar dapat kembali menghasilkan listrik. Prinsip
pengosongan adalah mekanisme konvensi energi kimia menjadi energi listrik. Pada
pengosongan, energi kimia dipecah dengan cara elektrokimia menjadi energi
listrik. Energi listrik dilepaskan ke perangkat elektronik, sedangkan energi
kimia menjadi kosong atau habis.
Teknologi sel bahan bakar
Teknologi sel bahan bakar (fuel
cell) menawarkan tenaga listrik yang bersih, efisien, andal untuk hampir
semua perangkat yang membutuhkan tenaga listrik. Fuel cell digunakan
dalam berbagai aplikasi portabel, stasioner, dan transportasi, mulai dari
pengisi baterai, pemanas rumah, dan listrik mobil. Fuel cell merupakan
peralatan konversi energi (mesin) yang cocok diterapkan sebagai energi
alternatif untuk kendaraan modern sebagai teknologi hijau. Berbeda dengan mesin
berbasis minyak dan gas alam, fuel cell dengan hidrogen
tidak menghasilkan emisi carbon. Pengembangan kendaraan fuel cell menjadi
konsentrasi produsen otomotif untuk mendorongnya sebagai kendaraan komersial.
Fuel cell adalah suatu perangkat konversi energi yang bekerja
seperti baterai, dimana keduanya menghasilkan listrik dari proses reaksi
elektrokimia. Baik fuel cell maupun baterai mengubah energi
kimia menjadi energi listrik. Selama proses reaksi berlangsung juga
menghasilkan energi lain dalam bentuk kalor. Contoh susunan fuel
cell disajikan dalam gambar di depan, dimana hidrogen akan
bereaksi dengan oksigen dengan bantua katalis untuk menghasilkan muatan
listrik.
Baterai menyediakan listrik
dalam kapasitas tertentu dan ketika muatan listrik habis atau berkurang dapat
dilakukan pengisian (re-charging) melalui sumber listrik eksternal
untuk mendorong reaksi elektrokimia dalam arah sebaliknya. Di sisi lain, fuel
cell hanya dapat bekerja jika ada suplai energi kimia dari luar dan
dapat bekerja tanpa batas jika suplai energi kimia tidak diputus.
Hidrogen (H2) dan
Oksigen (O2) adalah dua jenis sumber kimia sebagai energi pemasok
pada fuel cell. Hidrogen umumnya disebut sebagai bahan bakar,
meskipun tidak ada reaksi pembakaran yang terjadi ketika tidak ada
oksigen. Selama oksidasi, atom hidrogen bereaksi dengan atom oksigen untuk
membentuk air dengan sangat efiesien. Selama proses, elektron dilepaskan dan mengalir
melalui sirkuit eksternal dan menghasilkan arus listrik.
Fuel cell memiliki variasi model dan sistem kerja yang
beragam, mulai dari perangkat kecil yang memproduksi listrik hanya beberapa
watt, sampai ke pembangkit listrik besar yang mampu memproduksi listik dalam
kapasitas megawatt. Namun demikian, semua fuel cell tetap
berbasis pada desain dasar, yaitu proses elektrokimia menggunakan dua buah
elektroda yang dipisahkan oleh elektrolit yang membawa partikel bermuatan
listrik. Untuk mempercepat reaksi pada kedua elektroda, pada fuel cell ditambahkan
dengan katalis.
Kesimpulan
Baterai dan sel bahan bakar memiliki peran yang
penting dalam masyarakat modern, dan aplikasinya terus berkembang dengan pesat.
Meskipun terdapat beberapa tantangan dalam pengembangan teknologi ini,
perkembangan terkini menjanjikan solusi yang inovatif dan berkelanjutan. Dengan
terus mendorong inovasi dan investasi dalam penelitian dan pengembangan, kita
dapat memanfaatkan potensi penuh dari baterai dan sel bahan bakar untuk
memenuhi kebutuhan energi masyarakat di masa depan.
Daftar Pustaka
Zheng j., Masa Depan Teknologi Baterai, sciencedirect.com,
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344919300230.
Concordia University, Sel Bahan Bakar, users.encs.concordia.ca,
https://users.encs.concordia.ca/~pillay/fuel-cells.html.
Setiyo M. Sel Bahan Bakar (fuel cell), muji.blog.unimma.ac.id,
https://muji.blog.unimma.ac.id/sel-bahan-bakar-fuel-cell/.
Utami S.N. , Gischa S., Baterai: Definisi, Jenis, Fungsi, dan Prinsipnya, kompas.com, https://www.kompas.com/skola/read/2021/09/06/124328469/baterai-definisi-jenis-fungsi-dan-prinsipnya?page=all#:~:text=Fungsi%20baterai,tanpa%20harus%20tersambung%20ke%20listrik
RAFLI IMAM M. (@Z12-RAFLI)Abstrak
Artikel ini membahas tentang termodinamika, yaitu ilmu
yang mempelajari hubungan antara kalor, kerja, dan perubahan energi dalam suatu
sistem. Artikel ini juga membahas tentang dua aplikasi termodinamika, yaitu refrigerasi
dan pompa panas, yang berhubungan dengan penyerapan dan pelepasan kalor dari
suatu tempat ke tempat lain. Artikel ini menjelaskan prinsip kerja dan analisis
siklus refrigerasi (siklus vapor kompresi) serta efisiensi refrigerator dan
pompa panas. Artikel ini menggunakan sumber-sumber yang relevan dan terpercaya
dari internet.
Pendahuluan
Termodinamika adalah cabang ilmu fisika yang
mempelajari hubungan antara kalor, kerja, dan perubahan energi dalam suatu
sistem. Termodinamika memiliki empat hukum dasar, yaitu hukum nol, hukum
pertama, hukum kedua, dan hukum ketiga termodinamika. Hukum-hukum ini
menggambarkan sifat-sifat dasar dari sistem termodinamika, seperti suhu,
tekanan, volume, entropi, dan lain-lain. Termodinamika memiliki banyak aplikasi
dalam bidang-bidang seperti mesin, kimia, biologi, dan teknik.
Refrigasi dan pompa panas adalah dua aplikasi
termodinamika yang berhubungan dengan penyerapan dan pelepasan kalor dari suatu
tempat ke tempat lain. Refrigerasi adalah proses menurunkan suhu suatu ruang
atau benda dengan cara menyerap kalor dari dalamnya dan membuangnya ke
lingkungan yang lebih panas. Pompa panas adalah proses meningkatkan suhu suatu
ruang atau benda dengan cara menyerap kalor dari lingkungan yang lebih dingin
dan memindahkannya ke dalamnya. Refrigerasi dan pompa panas dapat menggunakan
prinsip yang sama, yaitu siklus kompresi uap, yang melibatkan empat komponen
utama, yaitu kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator.
Refrigerasi dan pompa panas memiliki perbedaan dalam
hal arah aliran kalor dan tujuan penggunaannya. Refrigerasi bertujuan untuk
menurunkan suhu media yang akan didinginkan, sehingga kalor mengalir dari media
tersebut ke evaporator, lalu ke kondensor, dan akhirnya ke lingkungan yang
lebih panas. Pompa panas bertujuan untuk meningkatkan suhu media yang akan
dipanaskan, sehingga kalor mengalir dari lingkungan yang lebih dingin ke
evaporator, lalu ke kondensor, dan akhirnya ke media tersebut. Refrigerasi dan
pompa panas memiliki manfaat yang beragam, seperti pengkondisian udara,
pengawetan makanan, pembuatan es, pemanasan air, dan lain-lain.
Rumusan masalah
- Bagaimana prinsip kerja dan analisis siklus
refrigerasi (siklus vapor kompresi)?
- Bagaimana efisiensi refrigerator dan pompa panas?
Tujuan masalah
- Menjelaskan prinsip kerja dan analisis siklus
refrigerasi (siklus vapor kompresi).
- Menjelaskan efisiensi refrigerator dan pompa panas.
Pembahasan
Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang
perubahan energi dan kerja dalam suatu sistem fisik. Salah satu penerapan
termodinamika adalah refrigasi dan pompa panas, yaitu sistem yang dapat
memindahkan panas dari suatu tempat ke tempat lain dengan menggunakan kerja
mekanis atau listrik. Refrigasi dan pompa panas memiliki banyak manfaat,
seperti untuk mendinginkan makanan, minuman, ruangan, atau bahan industri,
serta untuk menghangatkan air, udara, atau ruangan.
Prinsip kerja dan analisis siklus refrigerasi (siklus
vapor kompresi)
Siklus refrigerasi adalah siklus termodinamika yang
digunakan oleh banyak sistem refrigasi dan pompa panas. Siklus ini terdiri dari
empat proses utama, yaitu:
- Kompresi: refrigeran (zat pendingin) yang berupa uap
bertekanan rendah dan bertemperatur rendah masuk ke kompresor, di mana tekanan
dan temperaturnya dinaikkan. Refrigeran keluar dari kompresor sebagai uap
superheat (uap yang temperaturnya lebih tinggi dari titik didihnya) bertekanan
tinggi dan bertemperatur tinggi.
- Kondensasi: refrigeran yang berupa uap superheat
melewati kondensor, di mana ia melepaskan panas ke lingkungan sekitar dan
berubah menjadi cairan. Refrigeran keluar dari kondensor sebagai cairan
bertekanan tinggi dan bertemperatur sedang.
- Ekspansi: refrigeran yang berupa cairan melewati
katup ekspansi (throttle valve), di mana tekanan dan temperaturnya diturunkan
secara tiba-tiba. Refrigeran keluar dari katup ekspansi sebagai campuran cairan
dan uap bertekanan rendah dan bertemperatur rendah.
- Evaporasi: refrigeran yang berupa campuran cairan
dan uap melewati evaporator, di mana ia menyerap panas dari lingkungan yang
ingin didinginkan dan berubah menjadi uap. Refrigeran keluar dari evaporator
sebagai uap bertekanan rendah dan bertemperatur rendah, dan kembali ke
kompresor untuk memulai siklus lagi.
Efisiensi refrigerator dan pompa panas
Efisiensi refrigerator dan pompa panas dapat diukur
dengan menggunakan rasio antara kalor yang dipindahkan dan kerja yang
diperlukan.
Efisiensi refrigerator menunjukkan seberapa besar
kalor yang dapat diserap dari lingkungan yang didinginkan per satuan kerja yang
diberikan.
Efisiensi pompa panas menunjukkan seberapa besar kalor
yang dapat dilepaskan ke lingkungan yang dihangatkan per satuan kerja yang
diberikan.
Kesimpulan
- Prinsip kerja dan analisis siklus refrigerasi
(siklus vapor kompresi) melibatkan empat komponen utama, yaitu kompresor,
kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Siklus ini terdiri dari empat
proses, yaitu proses 1-2 (kompresi isentropik), proses 2-3 (kondensasi
isobarik), proses 3-4 (ekspansi isentalpik), dan proses 4-1 (evaporasi
isobarik). Analisis siklus refrigerasi dapat menggunakan diagram P-h
(pressure-enthalpy) untuk menggambarkan perubahan sifat-sifat termodinamika
dari refrigeran selama siklus berlangsung.
Daftar Pustaka
Trian Verson T.,
FadillaSofa A., Ahmad Hasbi S., FarisKamal Ishlahi, Menganalisis siklus
termodinamika pompa panas dengan menggunakan diagram mollier, diakses pada
tanggal 27 november 2023, https://www.academia.edu/52425560/MENGANALISIS_SIKLUS_TERMODINAMIKA_POMPA_PANAS_DENGAN_MENGGUNAKAN_DIAGRAM_MOLLIER.
UKP, TEORI
DASAR Prinsip-prinsip Dasar Sistem Refrigerasi, di akses pada
tanggal 27 november 2023,
Abstrak
Dalam kehidupan sehari-hari, asam dan basa adalah
dua jenis senyawa yang sering ditemukan oleh manusia, melalui makanan, minuman,
tubuh manusia, hewan, bahkan sampai ke suku cadang kendaraan bermotor. Beberapa
jenis makanan, minuman, dan organ tubuh manusia mengandung asam. Sementara
produk rumah tangga banyak mengandung senyawa basa, contohnya terdapat pada
sabun mandi, detergen, dan pembersih peralatan rumah tangga. Dan biasamya basa
memiliki sifat seperti mempunyai rasa yang pait, nilai ph lebih dari 7
Pendahuluan
Pada dasanya, pengertian basa diambil dari kata dalam
bahasa Arab, yaitu "alquili" yang berarti abu. Larutan basa
memiliki rasa pahit dan bersifat kaustik.
Contoh larutan basa dalam kehidupan sehari-hari adalah air
kapur, air soda, dan air sabun. Sementara larutan basa yang ada di laboratorium
kimia biasanya berjenis natrium hidroksida, kalium hidroksida, dan kalsium
hidroksida.
Rumusan masalah
· 1. Definisi basa kuat
· 2. Apa
yang membuat basa dikategorikan sebagai basa kuat?
· 3. Apa
dampak basa kuat terhadap reaksi kimia?
· 4. Bagaimana
penggunaan basa kuat dapat dioptimalkan dalam industry?
Tuan masalah
· 1. Mengetahui Definisi dari basa kuat
· 2. Menganalisis
sifat-sifat dasar basa kuat
· 3. Mengetahui
reaksi kimia basa kuat
· 4. Mengidentifikasi
aplikasi basa kuat dalam industry
Pembahasan
1. 1. Definisi basa kuat
Basa kuat yaitu
senyawa basa yang dalam larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi
ionisasi basa kuat merupakan reaksi berkesudahan. Secara umum, ionisasi basa
kuat dirumuskan sebagai berikut:
B(OH) (aq) → B+ (aq) + OH–(aq)
[OH–] = a.[B(OH)] atau [OH-] = a.M
Dimana: a = valensi basa; M = konsentrasi basa.
2. 2. Sifat
dasar basa kuat
Basa
kuat memiliki sifat-sifat unik yang membedakannya dari basa lemah. Secara
kimiawi, basa kuat dapar sepenuhnya mengionisasi dalam larutan, menghasilkan ion hidroksida
(OH-) dalam jumlah besar. Contohnya termasuk logam alkali seperti natrium
hidroksida (NaOH) dan kalium hidroksida (KOH). Keberadaan ion OH- dalam jumlah
signifikan adalah ciri khas basa kuat.
3. 3. Dampak
dalam reaksi kimia
Kemampuan
basa kuat untuk sepenuhnya mengionisasi memberikan dampak besar dalam reaksi
kimia. Larutan basa kuat memiliki kemampuan untuk secara efektif mengambil
proton dari asam, membentuk air dan garam. Reaksi ini seriing disebut sebagai
netralisasi dan memiliki aplikasi luas dalam pembuatan sabun, farmasi, dan
industry kimia lainnya.
4. 4. Aplikasi dalam industri
Basa kuat memiliki peran penting dalam
berbagai industry. Dalam produksi kertas, natrium hidroksida digunakan untuk
memisahkan serat kayu dan memproduksi pulp. Dalam produksi makanan, basa kuat
digunakan sebagai zat pengatur keasaman dan pengawet. Di industry farmasi, basa
kuat sering digunakan dalam sintesis obat-obatan. Pemahaman tentang sifat basa
kuat memungkinkan penggunaan yang efisien dalam berbagai konteks industry.
Kesimpulan
Dalam
meresapi dunia kimia, kekuatan asam dan basa menjadi bagian tak terpisahkan.
Focus pada basa kuat memberikan pandangan memdalam tentang sifat-sifatnya yang
unik, dampaknya dalam reaksi kimia, serta aplikasinya yang luas dalam industry
an kehidupan sehari hari
Contoh
soal
1. Berapakah nilai dari 100 ml larutan NaOH 0,02 M?
[OH-] = b . Mb
= 1 . 2.10^-2
= 2.10^-2
pOH = - log [OH-]
= - log 2.10^-2
= 2 – log 2
pH = 14 – pOH
= 14 – (2 – log 2)
= 12 + log 2
Sehingga nilai Ph dari senyawa NaOH adalah 12 + log 2
Daftar Pustaka
Jurusan MPLK Politani Negeri Kupang,Kekuatan
asam dan basa,
mplk.politanikoe.ac.id, diakses pada tanggal 13
November 2023, https://mplk.politanikoe.ac.id/index.php/28-matakuliahkimiadasar/kimia-dasar/853-kekuatan-asam-basa.
Wikipedia, Basa, id.wikipedia.org, diakses pada
tanggal 13 november 2023, https://id.wikipedia.org/wiki/Basa.
Susianto N, S.Si., Larutan asam dan
basa, studiobelajar.com, diakses pada tanggal 13 November 2023, https://www.studiobelajar.com/larutan-asam-basa/.
Abstrak
Konduktivitas
panas yang diartikan sebagai kemampuan suatu materi untuk menghantarkan panas,
merupakan salah satu perameter yang diperlukan dalam mendapatkan material
dengan konduktivitas panas yang rendah. Konduktivitas disebut sebagai sifat listrik suatu
material. Konduktivitas listrik suatu zat dicirikan sebagai kapasitasnya untuk
mentransmisikan energi panas atau energi listrik (dan dalam beberapa kasus juga
energi suara). Dengan demikian konduktor listrik yang baik dapat dengan mudah
menyalurkan energi tanpa mendidih, melelehkan atau mengubah komposisinya dengan
cara apa pun. Contohnya seperti kawat tembaga, besi, almunium dll.
Pendahuluan
Konduktivitas
panas adalah
suatu besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan
panas.
Konduksi termal adalah suatu fenomena transport di mana perbedaan temperatur
menyebabkan transfer energi termal dari satu daerah benda panas ke daerah
yang sama pada temperatur yang lebih rendah. Panas yang di transfer dari satu
titik ke titik lain melalui salah satu dari tiga metode yaitu konduksi,
konveksi, dan radiasi.
Rumusan masalah
·
Apa rumus dari konduktivitas panas / termal?
·
Bagaimana cara kerja konduktivitas termal?
·
Apa factor yang mempengaruhi konduktivitas termal bahan?
·
Sebutkan jenis padatan berdasarkan konduktivitas listriknya?
Tujuan masalah
·
Mengetahui rumus konduktivitas panas
·
Mengetahui cara kerja konduktivitas termal
·
Mengetahui factor yang mempengaruhi konduktivitas termal
bahan
·
Mengetahui jenis padatan berdasarkan konduktivitas listrik
Penjelasan
·
Setiap zat mempunyai kapasitasnya
masing-masing untuk menghantarkan dan memindahkan panas. Konduktivitas
termal suatu bahan dijelaskan dengan rumus berikut:
Q = K.A. (T1-T2)/d
Keterangan : K = Konduktivitas termal
bahan
A = Luas penampang
d = Tebal penampang
(T1-T2) = Perbedaan suhu (T1-T2)
antara sisi panas (T1) dan sisi dingin (T2)
Material
·
Cara kerja konduktivitas termal
Konduktivitas termal berkaitan dengan
kemampuan suatu bahan untuk memindahkan panas secara bertahap dari suhu tinggi
ke suhu rendah. Apa yang kita anggap sebagai "panas" ketika kita
menyentuh suatu benda adalah efek makroskopis dari getaran skala atom di dalam
material tersebut. Ketika energi panas diserap oleh suatu material, energi
tersebut diubah menjadi energi kinetik atom. Atom-atom dalam benda padat tidak
dapat bergerak banyak, sehingga ia bergetar. Atom-atom yang bergetar secara
langsung terkena energi panas bertabrakan dengan atom tetangganya. Hal ini
mentransfer energi kinetik ke tetangganya, yang kemudian mengeksitasi atom
lebih jauh ke hilir dari sumber panas. Getaran yang disebabkan oleh energi
panas berpindah melalui material ke daerah yang lebih dingin, seperti riak yang
menyebar dari kerikil yang menghantam permukaan kolam.
·
Faktor yang mempengaruhi konduktivitas
termal bahan
1. Suhu
Dengan bahan konduktif seperti logam,
konduktivitas termal umumnya menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Saat
logam memanas, atom dan fonon akan mulai bergetar lebih kuat. Hal ini akan
mengurangi jalur bebas rata-rata elektron bebas melalui mekanisme yang disebut
hamburan fonon elektron. Untuk nonlogam, hubungan antara suhu dan konduktivitas
termal lebih kompleks, dan kenaikan suhu dapat meningkatkan atau menurunkan
konduktivitas termal.
2. Kepadatan
Kepadatan yang lebih tinggi dalam suatu
bahan umumnya dapat dikaitkan dengan kepadatan pengepakan atom yang lebih
tinggi dalam kisi kristal atau struktur molekul suatu bahan. Kepadatan
pengepakan yang lebih tinggi ini akan meningkatkan konduktivitas panas dengan
meningkatkan efisiensi perpindahan panas melalui fonon atau elektron bebas.
3. Tekanan
Apabila suatu material terkena tekanan
yang cukup tinggi, ada kemungkinan densitasnya dapat meningkat. Hal ini dapat
mengakibatkan peningkatan konduktivitas termal karena pengepakan atom atau
molekul yang lebih rapat. Dampak potensial lainnya dari tekanan adalah
perubahan fasa material, yaitu dari padat menjadi cair. Perubahan fasa ini
dapat mempengaruhi konduktivitas termal material.
4. Komposisi
Jenis atom, molekul, atau ion dalam
suatu bahan dapat mempengaruhi konduktivitas termalnya. Misalnya, logam
cenderung memiliki konduktivitas termal yang tinggi karena elektronnya dapat
bergerak bebas dan mudah mentransfer panas. Namun bahan bukan logam seperti
polimer atau keramik cenderung memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah
karena struktur molekulnya yang lebih kaku dan kurang bergerak.
5. Struktur
Struktur kisi suatu material dapat
mempengaruhi konduktivitas termalnya karena beberapa struktur lebih efisien
dalam perpindahan panas dibandingkan struktur lainnya. Misalnya, bahan dengan
kristal yang lebih besar dapat mentransfer panas lebih efektif karena batas
butirnya lebih sedikit yang dapat menghambat aliran elektron bebas. Selain itu,
bentuk struktur kristal juga dapat berpengaruh, misalnya struktur FCC
(face-centered cube) seperti yang terdapat pada tembaga memiliki konduktivitas
termal yang lebih baik dibandingkan struktur BCC (body-centered cube) seperti
yang terdapat pada besi. .
6. Porositas
Porositas mengacu pada adanya rongga
atau kantong gas di dalam struktur suatu material. Kekosongan ini dapat terjadi
secara alami, sengaja ditambahkan, atau karena metode pengolahan yang buruk.
Konduktivitas termal melalui kantong gas ini berkurang secara signifikan jika
dibandingkan dengan bahan dasarnya. Hal ini kemudian akan mengurangi
konduktivitas termal material secara keseluruhan.
7. Kotoran
Pengotor dalam suatu material dapat
mempengaruhi konduktivitas termal melalui mekanisme yang disebut hamburan
pengotor elektron. Pengotor dapat menciptakan anomali lokal pada potensi
listrik di dalam kisi kristal. Hal ini dapat menghambat atau membelokkan
pergerakan elektron bebas, sehingga mengurangi konduktivitas termal suatu
material.
·
Jenis padatan berdasarkan konduktivitas listriknya
Konduktor adalah benda padat yang mempunyai daya hantar
listrik kuat. Mereka memungkinkan energi panas dan arus listrik mengalir dengan
mudah dan cepat melaluinya. Konduktor memungkinkan transfer energi ini terjadi
melalui aliran elektron bebas dari atom ke atom. Ketika arus hanya dialirkan ke satu bagian tubuh mereka, mereka
mempunyai kekuatan untuk membawa energi ini ke seluruh tubuh mereka.
Konduktor terkuat dipahami sebagai semua logam.
Konduktivitasnya bergantung pada jumlah elektron valensi atomnya.
Elektron-elektron tersebut tidak terikat erat satu sama lain dan bebas untuk
lewat. Logam mempunyai elektron seperti ini dalam atomnya, itulah sebabnya
logam dapat menghantarkan panas dan listrik dengan sangat baik. Logam
memungkinkan medan listrik ditransmisikan dalam rentang konduktivitas 106-108
ohm-1 melaluinya.
Berbeda dengan konduktor, isolator adalah bahan yang tidak
menghantarkan energi listrik atau arus sama sekali. Mereka tidak membiarkan
muatan listrik apa pun (atau sangat sedikit) melewatinya. Mereka memiliki celah
pita yang cukup besar yang mencegah aliran listrik. Kaca, kayu, plastik, karet,
dll adalah beberapa contohnya.
Karena isolator adalah konduktor yang sangat lemah, ada
kegunaan lain dari isolator. Untuk mengisolasi konduktor dan semikonduktor,
kami menggunakannya. Anda pasti pernah melihat kabel tembaga, misalnya,
dilapisi plastik atau sejenis polimer. Tanpa membiarkan arus listrik
melewatinya, mereka mengamankan kabel dan kabel. Ini adalah isolasi kawat.
Yang berada di antara konduktor dan isolator adalah
semikonduktor. Ini adalah padatan yang mempunyai kemampuan, namun hanya dalam
kondisi tertentu, untuk menghantarkan listrik melaluinya. Kemampuan
semikonduktor untuk menghantarkan energi, panas, dan pengotor terganggu oleh
dua kondisi tersebut.
4.
Semikonduktor
Intrinsik: Ini adalah bahan murni,
sehingga diklasifikasikan sebagai semikonduktor tidak terdoping tanpa tambahan
pengotor. Kami menambahkan energi panas ke material di sini dan menciptakan
kekosongan pada pita valensi. Hal ini memungkinkan energi untuk bergerak. Namun,
konduktor ini tidak terlalu kuat dan memiliki sedikit aplikasi. Semikonduktor
Ekstrinsik: Ini adalah semikonduktor dengan doping. Untuk meningkatkan
konduktivitas produk, kami menambahkan beberapa pengotor. Ada dua jenis
semikonduktor ekstrinsik: tipe-n dan tipe-p. Contohnya melalui teknik ini, kami
meningkatkan konduktivitas silikon dan germanium.
Contoh soal : Hitung
jumlah perpindahan panas untuk bahan yang konduktivitas termalnya
0,181. Luas penampang 1200 m persegi dan tebal 2 m. Suhu panasnya 250
derajat c, sedangkan suhu dinginnya 25 derajat C.
Jawab : Diketahui : K = 0,181
A
= 1200m
d = 2m
T1-T2 = 250-25 =
225 derajat
Ditanya : Q
Jawaban : Q = K.A.(T2-T1)/d
Q =
0,181.1200.(225)/2
Q =
48.870/2
Q =
24.435 Watt
Daftar Pustaka
Vedantu. Sifat
listrik padatanVedantu.com. diakses pada tanggal 5 November 2023. https://www.vedantu.com/chemistry/electrical-properties-of-solids.
Ensiklopedia Dunia, Konduktivitas termal, p2k.stekom.ac.id, diakses pada 5
November 2023. https://p2k.stekom.ac.id/ensiklopedia/Konduktivitas_termal.
Toppr. Rumus konduktivitas termal, toppr.com,
diakses pada tanggal 5 November 2023. https://www.toppr.com/guides/physics-formulas/thermal-conductivity-formula/.
Tim xometri. Konduktivitas Termal: Pengertian,
Cara Kerja, Pentingnya, Perhitungan, dan Faktornya. Xometri.com, diakses pada tanggal 5 November 2023. https://www.xometry.com/resources/materials/thermal-conductivity/.
