Laju panas Q̇
Panas yang menembus dinding per satuan waktu pada kondisi tunak.
Rekayasa termal · Perpindahan panas · konduksi
Kalkulator konduksi termal — hukum Fourier
Hitung konduksi panas tunak melalui dinding datar homogen atau tentukan ketebalan maupun konduktivitas termal yang diperlukan.
Dibuat v1.0
Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik
02
|ΔT|Hasil
Ketebalan yang diperlukan e
Ketebalan dinding yang sesuai dengan laju panas yang ditentukan.
Konduktivitas yang diperlukan k
W/(m·K)
Konduktivitas termal yang sesuai dengan laju panas yang ditentukan.
Fluks panas q″
W/m²
Laju perpindahan panas per satuan luas.
Tahanan termal R
K/W
Tahanan termal konduksi total untuk luas yang dimasukkan.
Tahanan termal per luas R″
m²·K/W
Tahanan termal konduksi per satuan luas.
Hubungan dan substitusi numerikFourier · 1D
Q̇ = k · A · ΔT / eq″ = k · ΔT / eR = e / (k · A)R″ = e / kQ̇Laju panas Q̇W
q″Fluks panas q″W/m²
kKonduktivitas termal kW/(m·K)
ALuas Am²
eKetebalan em
ΔTPerbedaan suhu ΔTK
Hubungan dan substitusi numerik
ΔT = 20 K
Q̇ = 0.04 × 10 × 20 / 0.2 = 40 WKonduksi tunak satu dimensi. Dinding datar homogen dengan luas dan konduktivitas k konstan.
01Rumus dan simbol
Rumus yang digunakan
Q̇
k · A · ΔT / eQ̇ = k·A·ΔT/eq″
k · ΔT / eq″ = k·ΔT/eR
e / (k · A)R = e/(k·A)R″
e / kR″ = e/ke / k
e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)02Asumsi dan batasan
Batas keberlakuan
- Konduksi tunak satu dimensi.
- Dinding datar homogen dengan luas dan konduktivitas k konstan.
- Tanpa pembangkitan panas internal dan tanpa tahanan kontak.
- Konveksi permukaan dan radiasi tidak termasuk.
- Dinding multilapis, geometri silinder dan jembatan termal di luar model.
- Perhitungan ini bukan pemeriksaan kepatuhan standar.
03Contoh validasi
Kasus numerik acuan
- Kasus acuan: k = 0,04 W/(m·K), A = 10 m², e = 0,20 m, ΔT = 20 K.
- Q̇ = 40 W dan q″ = 4 W/m².
- R = 0,5 K/W dan R″ = 5 m²·K/W.
- Perhitungan balik memberi e = 0,20 m dan k = 0,04 W/(m·K).
04Referensi
Referensi teknis
- MIT OpenCourseWare — Heat Transfer: Fourier conduction through a plane wall.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.