Perpustakaan Digital ITB

Transfer kalor merupakan kejadian fisika yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, yangmana perambatan energinya tidak dapat dilihat dengan mata manusia. Kebutuhan akan visualisasi bagaimana distribusi suhu dalam suatu material homogen untuk menunjang kegiatan belajar siswa melatarbelakangi penelitian ini. Visualisasi interaktif dapat membantu mempelajari dinamika difusi kalor dengan lebih efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan simulasi numerik dari persamaan panas satu dimensi menggunakan metode beda hingga serta menerapkannya dalam platform berbasis web. Metode Forward Time Centered Space (FTCS) digunakan untuk mendiskritisasi persamaan panas dan menyelesaikannya secara iteratif. Implementasi dilakukan menggunakan Javascript untuk memungkinkan program untuk mengubah parameter suhu, difusivitas, jenis kondisi batas, dan dimensi panjang dari material guna melihat pengaruhnya terhadap distribusi suhu. Hasil simulasi menunjukkan bagaimana suhu dalam batang satu dimensi berubah seiring waktu hingga mencapai keadaan tunak, yangmana dapat dilihat dari grafik yang berubah secara real-time. Dua jenis kondisi batas yaitu Dirichlet dan Neumann diterapkan untuk mengevaluasi pengaruhnya terhadap distribusi suhu. Dengan kondisi batas Dirichlet, suhu pada ujung-ujung batang ditetapkan pada nilai tetap, sedangkan kondisi batas Neumann menetapkan gradien suhu tetap pada ujung-ujung batang. Melalui penggunaan simulasi interaktif dan partisipasi aktif dalam kegiatan pembelajaran, maka dapat membantu proses belajar siswa mempelajari fenomena abstrak terkait perambatan panas.