Perbandingan Konduktivitas Termal Material Logam Menggunakan Metode Sederhana Berbasis Waktu Leleh

Thermal response of metallic conductors is important in heat exchangers, solar-thermal systems, and power-electronic cooling. This study comparatively evaluates transient heat conduction in iron and copper bars using a simple paraffin melting-time method based on the Ingen-Housz principle, with emphasis on quantitative interpretation and uncertainty limits. Two cylindrical bars of identical dimensions (30 cm long and 0.5 cm in diameter) were stabilized at room temperature and heated at one end with a standardized alcohol burner positioned 2.0 cm from the specimen. Paraffin indicators and surface temperature were observed at five positions from 5 to 25 cm using a calibrated K-type thermocouple. Copper reached the melting criterion earlier at every observation point. At 25 cm, paraffin melted after 875 s on copper and 3,825 s on iron, corresponding to a 77.12% shorter response time for copper and an iron-to-copper response-time ratio of 4.37. Across all positions, the ratio ranged from 2.00 to 5.22, with a mean of 4.19 ± 1.28. Average surface temperatures at melting were 41.18°C for iron and 39.88°C for copper, deviating by 25.13% and 27.49% from the nominal 55°C reference. The variations reflect transient heat accumulation, thermal diffusivity, radial heat losses, sensor placement, thermal contact resistance, and the melting range of commercial paraffin. Because heat input and losses were not fully quantified and independent replications were unavailable, the method is appropriate as a low-cost comparative instructional screening method rather than an absolute measurement of thermal conductivity. ABSTRAK Respons termal konduktor logam penting pada penukar panas, sistem surya termal, dan pendinginan elektronika daya. Penelitian ini mengevaluasi secara komparatif konduksi panas transien pada batang besi dan tembaga menggunakan metode sederhana berbasis waktu leleh parafin yang mengacu pada prinsip Ingen-Housz, dengan penekanan pada batas interpretasi kuantitatif dan ketidakpastian. Dua batang silindris berdimensi sama, panjang 30 cm dan diameter 0,5 cm, disetimbangkan pada suhu ruang kemudian dipanaskan pada salah satu ujung menggunakan burner spiritus terstandar dengan jarak 2,0 cm dari spesimen. Indikator parafin dan suhu permukaan diamati pada lima posisi antara 5 hingga 25 cm menggunakan termokopel tipe-K terkalibrasi. Tembaga mencapai kriteria leleh lebih cepat pada seluruh titik pengamatan. Pada jarak 25 cm, parafin meleleh setelah 875 s pada tembaga dan 3.825 s pada besi, sehingga waktu respons tembaga 77,12% lebih singkat dengan rasio waktu respons besi terhadap tembaga sebesar 4,37. Pada seluruh posisi, rasio berkisar 2,00–5,22 dengan rata-rata 4,19 ± 1,28. Suhu permukaan rata-rata saat leleh adalah 41,18°C pada besi dan 39,88°C pada tembaga, dengan deviasi 25,13% dan 27,49% terhadap acuan nominal 55°C. Variasi tersebut dipengaruhi oleh akumulasi panas transien, difusivitas termal, rugi panas radial, posisi sensor, resistansi kontak termal, dan rentang pelelehan parafin komersial. Karena masukan dan rugi kalor belum dikuantifikasi secara penuh serta pengulangan independen belum tersedia, metode ini tepat sebagai demonstrasi komparatif dan penyaringan awal berbiaya rendah, bukan sebagai pengukuran mutlak konduktivitas termal