Analisis Rangkaian Elektrik - Darpublic

ahwa mereka memiliki konduktivitas thermal setara dengan metal
dalam selang temperatur tertentu. Dalam kristal semacam ini jarak
bebas rata-rata phonon cukup panjang dan sangat sedikit lokasi
ketidak-sempurnaan kristal. Itulah sebabnya mengapa pada
temperatur kamar intan memiliki konduktivitas thermal lebih baik
dibandingkan perak (lihat Tabel-11.2).
Sementara itu, metal alloy dengan kandungan metal lain yang tinggi
memiliki konduktivitas thermal yang rendah, kurang dari 1/10
konduktivitas thermal metal dasarnya. Dalam material alloy
semacam ini, atom-atom yang terlarut dalam metal dasar
memantulkan baik elektron maupun phonon sehingga jalan bebas
rata-rata mengecil yang berakibat menurunnya konduktivitas
thermal.
Secara umum, kenaikan temperatur akan menyebabkan
meningkatnya energi maupun kecepatan rata-rata sedangkan jalan
bebas rata-rata menurun, baik elektron maupun phonon. Kedua
gejala ini cenderung saling meniadakan pada metal murni sehingga
konduktivitas thermal cenderung konstan, kecuali pada temperatur
rendah. Pada temperatur rendah jalan bebas rata-rata phonon dibatasi
oleh ketidak-sempurnaan kristal dan juga oleh pengotoran; dalam hal
demikian ini jika panas spesifik masih cenderung naik dengan
naiknya temperatur, maka σT akan naik.
11.5. Isolator Thermal
Isolator thermal yang baik adalah material yang porous. Rendahnya
konduktivitas thermal disebabkan oleh rendahnya konduktivitas
udara yang terjebak dalam pori-pori. Namun penggunaan pada
temperatur tinggi yang berkelanjutan cenderung terjadi pemadatan
yang mengurangi kualitasnya sebagai isolator thermal.
Isolator thermal yang paling baik adalah ruang hampa, karena panas
hanya bisa dipindahkan melalui radiasi. Material polimer yang
porous bisa mendekati kualitas ruang hampa pada temperatur sangat
rendah; gas dalam pori yang membeku menyisakan ruang-ruang
hampa yang bertindak sebagai isolator. Material isolator jenis ini
banyak digunakan dalam aplikasi cryogenic.
189