Pertanyaan

Diagram berikut menunjukkan sebuah batang gabungan PQR dengan kedua komponen memiliki luas penampang sama. Bahan QR memiliki koefisien konduksi termal dua kali daripada bahan PQ. Anggap ada laju kalor konstan sepanjang batang dan ujung-ujung P dan R berada pada suhu T 1 = 100°Cdan T 2 = 0°C. Hitung suhu titik-titik pada sambungan Q.

Diagram berikut menunjukkan sebuah batang gabungan PQR dengan kedua komponen memiliki luas penampang sama. Bahan QR memiliki koefisien konduksi termal dua kali daripada bahan PQ. Anggap ada laju kalor konstan sepanjang batang dan ujung-ujung P dan R berada pada suhu T₁ = 100°C dan T₂ = 0°C. Hitung suhu titik-titik pada sambungan Q. $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

suhu titik-titik pada sambungan Q adalah 20°C.

suhu titik-titik pada sambungan Q adalah 20°C. $\;$

Pembahasan

Diketahui: A 1 = A 2 k 2 = 2 k 1 L 1 = 2 L 2 H 1 = H 2 T 1 = 100°C T 2 = 0°C Ditanya: T s = ...? Jawaban: Perpidahan kalor pada batang gabungan PQR terjadi secara konduksi. Laju aliran kalor konstan, dimana kalor yang mengalir pada batang PQ memiliki laju yang sama dengan kalor yang mengalir pada QR. Sehingga, H 1 k 1 A 1 L 1 △ T 1 k 1 L 1 ( T 1 − T s ) k 1 2 L 2 ( 10 0 ∘ C − T s ) 2 1 ( 10 0 ∘ C − T s ) 10 0 ∘ C − T s 5 T s T s = = = = = = = = H 2 k 2 A 2 L 2 △ T 2 k 2 L 2 ( T s − T 2 ) 2 k 1 L 2 ( T s − 0 ∘ C ) 2 T s 4 T s 10 0 ∘ C 2 0 ∘ C Jadi, suhu titik-titik pada sambungan Q adalah 20°C.

Diketahui:

A₁= A₂

k₂ = 2k₁

L₁ = 2L₂

H₁ = H₂

T₁ = 100°C

T₂ = 0°C

Ditanya: T_s = ...?

Jawaban:

Perpidahan kalor pada batang gabungan PQR terjadi secara konduksi. Laju aliran kalor konstan, dimana kalor yang mengalir pada batang PQ memiliki laju yang sama dengan kalor yang mengalir pada QR. Sehingga,

$H_{1} k_{1} A_{1} \frac{△ T _{1}}{L _{1}} k_{1} \frac{( T _{1} - T _{s} )}{L _{1}} k_{1} \frac{( 10 0 ^{\circ} C - T _{s} )}{2 L _{2}} \frac{1}{2} (10 0^{\circ} C - T_{s}) 10 0^{\circ} C - T_{s} 5 T_{s} T_{s} = = = = = = = = H_{2} k_{2} A_{2} \frac{△ T _{2}}{L _{2}} k_{2} \frac{( T _{s} - T _{2} )}{L _{2}} 2 k_{1} \frac{( T _{s} - 0 ^{\circ} C )}{L _{2}} 2 T_{s} 4 T_{s} 10 0^{\circ} C 2 0^{\circ} C$

Jadi, suhu titik-titik pada sambungan Q adalah 20°C. $\;$

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

4.6 (10 rating)

Putri Nihaya Nuhairo

Pembahasan lengkap banget Ini yang aku cari! Mudah dimengerti Bantu banget Makasih ❤️

Kirania Rizky Ayunenda

Pembahasan lengkap banget

Pertanyaan serupa

Pengaduk terbuat dari aluminium dengan luas penampang 5 mm 2 dan panjang 10 cm. Jika suhu air dalam bejana 60°C, suhu di ujung pengaduk 62°C, dan konduktivitas termal = 200 W/m°C, tentukan kalor yang ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua batang logam P dan Q disambungkan dengan suhu ujung-ujungnya berbeda (lihat gambar). Apabila koefisien konduktivitas logam P adalah 2 1 kali koefisien konduktivitas logam Q, serta AC =2 CB...

4.6

Jawaban terverifikasi

Dua batang logam P dan Q dengan ukuran sama tetapi jenis logamnya berbeda saling dilekatkan. Ujung P yang bebas bersuhu 90°C dan ujung Qyang bebas bersuhu 0°C. Apabila koefisien konduksi termal P = 2 ...

4.5

Jawaban terverifikasi

Air panas sebanyak 1 liter bersuhu 90°C ditempatkan dalam sebuahtermos. Anggap pertukaran kalor dengan udara luar hanya terjadi pada seluruh dinding termos, sedangkan penutup dan alasnya tidak. Termos...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua batang penghantar mempunyai panjang dan luas penampang yang sama disambung menjadi satu seperti pada gambar di bawah ini Koefisien konduksi termal batang penghantar kedua = dua kali koefisien k...

184

4.9

Jawaban terverifikasi