Lampu pijar dengan daya 15 W mempunyai filamen yan...

Question

Lampu pijar dengan daya 15 W mempunyai filamen yang panjangnya 0,02 m serta diameternya 6 x 10^-5 m. Apabila dianggap banyaknya radiasi dari filamen itu setara dengan 80% radiasi sebuah benda hitam sempurna pada suhu yang sama, maka suhu filamen tersebut sebesar . . . (Tetapan Boltzmann = 5,7 x 10^-8 W/m^2K^4).

A. Fauzan · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah 13000 K.

Diketahui:
P = 15 W
l = 0,02 m
d = 6 x 10^-5 m
A = πd² = π(6 x10^-5)² =3,14. 36 x 10^-10 m² = 113,04 x 10^-10 m²
e = 80% = 0,8
σ = 5,7 x 10^-8 W/m²K⁴

Ditanya:
T = ?

Pembahasan:
Pada peristiwa ini terjadi perpindahan kalor secara radiasi. Kita dapat menentukan nilai dari suhu filamen dengan menggunakan persamaan laju aliran kalor secara radiasi.
P = e.σ.A.T⁴
T⁴ = P/(e.σ.A)

Keterangan
P = daya (W)
e = emisivitas benda
σ = tetapan Boltzmann (W/m²K⁴)
T = suhu (K)

Sehingga
T⁴ = P/(e.σ.A)
T⁴ = 15/(0,8. 5,7 x 10^-8. 113,04 x 10^-10)
T⁴ = 15 x 10^18/515,4624
T⁴ = 2,91 x 10^16
T = 13000 K

Jadi, suhu filamen tersebut sebesar 13000 K.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa