Teori Dasar1. Tahanan Kontak TermalJika dua batangan padat yang masing-masing memiliki konduktivitas yang berbeda, dihubungkan secara paralel kemudian sisi-sisinya diisolasi, maka akan menyebabkan terjadinya penurunan temperature secara tiba-tiba pada persinggungan keduanya. Hal ini terjadi karena adanya tahanan kontak termal (thermal contact resistance), dimana nilai kekasaran permukaan bidang kontak akan mempengaruhi laju perpindahan kalor. Ada dua faktor yang menentukan perpindahan kalor pada suatu singgungan, yaitu: Konduksi antara zat padat dengan zat padat lainnya pada titik-titik persinggungan (contact spot). Konveksi melalui gas yang terkurung pada ruang-ruang lowong yang terbentuk karena persinggungan (air gap).Kedua faktor tersebut diperkirakan memberikan pengaruh utama terhadap aliran kalor, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Skema Tahanan Termal (Sumber: http://lib.ui.ac.id)Tahanan kontak akan meningkat jika tekanan gas sekitar diturunkan hingga dibawah nilai dari lintasan bebas rata-rata molekul (mean free path). Hal tersbut terjadi karena konduktans termal efektif gas yang terkurung akan menurun pada keadaan ini.Sebaliknya, tahanan termal kontak akan menurun jika tekanan sambungan ditingkatkan, karena hal ini akan menyebabkan adanya deformasi kontak (perubahan luas kontak) dan dengan demikian memperluas bidang kontak antar dua zat padat tersebut.2. Angka BiotAngka Biot dapat diartikan dengan membayangkan aliran fluida panas di dalam suatu pipa silinder besi ke lingkungan. Ada dua hambatan pada aliran tersebut, yaitu hambatan yang diberikan oleh dinding pipa dan hambatan dari udara atau lingkungan. Dengan kata lain, angka Biot merupakan rasio antara hambatan dalam dan luar pada suatu aliran kalor. Persamaan dari angka Biot dapat dituliskan sebagai berikut:

dimana: Bi = angka Biot h = koefisien konveksi [W/m2 oC] k = koefisien konduksi [W/m oC] s = karakteristik dimensi [m]

Jika suatu sistem memiliki angka Biot