Pertanyaan

Batang baja dan kuningan yang luas dan panjangnya sama, salah satu ujungnya dihubungkan. Suhu ujung baja yang bebas 200 o C, sedangkan suhu ujung batang kuningan yang bebas 100 o C. Jika koefisien konduksi kalor baja dan kuningan masing-masing 0,10 s ⋅ cm kal dan 0,30 , maka suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah ....

Batang baja dan kuningan yang luas dan panjangnya sama, salah satu ujungnya dihubungkan. Suhu ujung baja yang bebas 200^oC, sedangkan suhu ujung batang kuningan yang bebas 100^oC. Jika koefisien konduksi kalor baja dan kuningan masing-masing 0,10 $\frac{kal}{s \cdot cm}$ dan 0,30 $bevelled fraction numerator kal over denominator straight s times cm end fraction$ , maka suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah .... $\;$

S. Maria

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah 125 o C.

suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah 125^oC. space

Pembahasan

Perpindahan kalor adalah proses perpindahan panas dari reservoir suhu tinggi ke reservoir suhu rendah. Dalam sistem termodinamika, perpindahan panas adalah perpindahan panas melintasi batas sistem karena perbedaan suhu antara sistem dan lingkungan. Perpindahan panas juga dapat terjadi di dalam sistem karena perbedaan suhu di berbagai titik di dalam sistem. Ada tigajenis perpindahan kalor yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Pada soal dijelaskan bahwa kalor berpindah secara konduksi. Konduksi adalah perpindahan panas antara dua benda padat. Hal ini bergantung pada perbedaan suhu suatu sistem/benda yang panas dan dingin. Perpindahan panas konduksi pada suatu zat tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya. Rumus konduksi: Q = kalor (Joule) k = konduktivitas termal (W/mK) A = luas penampang (m 2 ) = perubahan suhu (K) x = panjang (m) t = waktu (s) Pada soal diketahui, x b = x k , A b = A k , T b = 200 o C, T k = 100 o C, k b = 0,10 , k k = 0,30 , maka: Jadi, suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah 125 o C.

Perpindahan kalor adalah proses perpindahan panas dari reservoir suhu tinggi ke reservoir suhu rendah. Dalam sistem termodinamika, perpindahan panas adalah perpindahan panas melintasi batas sistem karena perbedaan suhu antara sistem dan lingkungan. Perpindahan panas juga dapat terjadi di dalam sistem karena perbedaan suhu di berbagai titik di dalam sistem. Ada tiga jenis perpindahan kalor yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Pada soal dijelaskan bahwa kalor berpindah secara konduksi.

Konduksi adalah perpindahan panas antara dua benda padat. Hal ini bergantung pada perbedaan suhu suatu sistem/benda yang panas dan dingin. Perpindahan panas konduksi pada suatu zat tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya. Rumus konduksi:

$l a j u space k a l o r equals Q over t equals fraction numerator k times A times increment T over denominator x end fraction$

Q = kalor (Joule)

k = konduktivitas termal (W/mK)

A = luas penampang (m²)

increment T = perubahan suhu (K)

x = panjang (m)

t = waktu (s)

Pada soal diketahui, x_b = x_k, A_b = A_k, T_b = 200^oC, T_k = 100^oC, k_b = 0,10 $bevelled fraction numerator kal over denominator straight s times cm end fraction$ , k_k = 0,30 $bevelled fraction numerator kal over denominator straight s times cm end fraction$ , maka:

$fraction numerator k subscript b times A subscript b times increment T subscript b over denominator x subscript b end fraction equals fraction numerator k subscript k times A subscript k times increment T subscript k over denominator x subscript k end fraction 0 comma 10 open parentheses 200 minus T subscript s close parentheses equals 0 comma 30 open parentheses T subscript s minus 100 close parentheses 20 minus 0 comma 1 T subscript s equals 0 comma 3 T subscript s minus 30 0 comma 3 T subscript s plus 0 comma 1 T subscript s equals 20 plus 30 0 comma 4 T subscript s equals 50 T subscript s equals fraction numerator 50 over denominator 0 comma 4 end fraction equals 125 degree straight C$

Jadi, suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah 125^oC.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

3.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut ini! Dua batang logam P dan Q disambungkan dengan suhu yang berbeda pada masing-masing ujungnya seperti yang terlihat pada gambar. Apabila konduktivitas termal logam Q ...

4.3

Jawaban terverifikasi

Dua logam A dan B dengan ukuran sama tapi massa jenisnya berbeda disambungkan.Ujung A bersuhu 60 °C dan ujung B bersuhu 20 °C. Jika koefisien konduksi kalor batang B 2 kali koefisien kalor batang A. H...

3.6

Jawaban terverifikasi

Batang logam yang sama ukurannya, tetapiterbuat dari logam yang berbeda digabungseperti pada gambar di bawah ini. Jika konduktivitas termal logam I= 4 kalikonduktivitas logam II, maka suhu p...

427

4.7

Jawaban terverifikasi

Dua batang logam sejenis A dan B memiliki perbandingan luas penampang lintang 2 : 1, sedangkan panjang 4 : 3. Bila beda suhu antara kedua ujungnya sama, maka perbandingan laju hantaran kalor pada A da...

4.8

Jawaban terverifikasi

Sebuah batang logam salah satu ujungnya dijaga tetap pada suhu 30°C. Batang logam tersebut memiliki luas penampang berukuran 7 cm ×5 cm dan konduktivitas termalnya adalah 80 W/(m K). Panjang batang lo...

5.0

Jawaban terverifikasi