PEMODELAN NUMERIK PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI PADA PROSES BAKAR BATU: PENGARUH KETEBALAN LAPISAN TERHADAP EFISIENSI TERMAL

Abstract

Tradisi bakar batu merupakan metode memasak tradisional masyarakat pegunungan Papua yang memanfaatkan batu panas sebagai sumber energi termal. Proses ini didominasi oleh mekanisme perpindahan panas secara konduksi antara batu dan bahan makanan yang tersusun berlapis. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi ketebalan lapisan bahan makanan terhadap distribusi suhu dan efisiensi termal sistem bakar batu menggunakan pendekatan numerik. Model matematis didasarkan pada persamaan difusi panas satu dimensi dan diselesaikan menggunakan metode beda hingga (finite difference method) dengan skema eksplisit. Simulasi dilakukan pada kondisi suhu batu sebagai sumber panas sebesar 150°C dan suhu awal bahan makanan sebesar 25°C, dengan variasi ketebalan lapisan dan nilai konduktivitas termal. Hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan lapisan menyebabkan laju propagasi panas menuju bagian dalam sistem menjadi lebih lambat, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi suhu mendekati seragam menjadi lebih lama. Selain itu, bahan dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi mempercepat distribusi panas dan meningkatkan efisiensi termal sistem. Pada iterasi yang cukup besar, seluruh sistem cenderung mencapai suhu mendekati suhu sumber panas. Temuan ini menunjukkan bahwa ketebalan lapisan dan sifat termal bahan merupakan faktor kunci dalam menentukan efektivitas proses pemanasan pada tradisi bakar batu. Model yang dikembangkan dapat digunakan sebagai pendekatan awal untuk memahami mekanisme perpindahan panas pada sistem memasak tradisional berbasis kearifan lokal.