Roboguru

Dua buah bola sejenis tapi berbeda ukuran memancarkan energi radiasi yang sama besar ke sekitarnya. Jika bola A berjari-jari r bersuhu T, bola B yang berjari – jari 2r akan bersuhu ....

Pertanyaan

Dua buah bola sejenis tapi berbeda ukuran memancarkan energi radiasi yang sama besar ke sekitarnya. Jika bola A berjari-jari r bersuhu T, bola B yang berjari – jari 2akan bersuhu ....

  1. 0,3 T

  2. 0,5 T

  3. 0,7 T

  4. 0,9 T

  5. 1,1 T

Pembahasan Soal:

Diketahui:

rA=rTA=TrB=2r

Ditanya: TB.

Penyelesaian:

Soal ini dapat diselesaikan dengan persamaan laju perpindahan kalor secara radiasi. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Persamaannya:

tQ=σAT4tAQA=tBQBσAATA4=σABTB44πrA2TA4=4πrB2TB4rA2TA4=rB2TB4TB4=rB2rA2TA4TB4=4r2r2T4TB=44T4=0,7T

Jadi bola B memiliki suhu 0,7 T.

Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah C.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

R. Mutia

Mahasiswa/Alumni Universitas Gadjah Mada

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Terdapat sebuah bola tembaga padat berjari-jari 7 cm. Bola tersebut memiliki laju kalor 400 J/s. Berapakah suhu bola tersebut? Asumsikan bola adalah benda hitam sempurna.

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style R equals 7 space cm equals 7 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m squared P equals 400 space straight J divided by straight s straight e equals 1 space left parenthesis karena space benda space hitam space sempurna right parenthesis end style 

Ditanya:

T = ... ?

Pembahasan:

Langkah pertama, menghitung luas permukaan bola:

begin mathsize 14px style A equals 4 πR squared A equals 4 22 over 7 open parentheses 7 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared A equals 616 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end style

sehingga suhunya dapat dicari menggunakan persamaan laju kalor secara radiasi

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row P equals cell e sigma A T to the power of 4 end cell row T equals cell fourth root of fraction numerator P over denominator e times sigma times A end fraction end root end cell row T equals cell fourth root of fraction numerator 400 over denominator 1 times 5 comma 67 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent times 616 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction end root end cell row T equals cell fourth root of fraction numerator 400 over denominator 3492 comma 72 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent end fraction end root end cell row T equals cell fourth root of 0 comma 1145 cross times 10 to the power of 12 end root end cell row T equals cell 0 comma 5817 cross times 10 cubed end cell row T equals cell 581 comma 7 space straight K end cell end table 

Jadi, suhu bola tersebut adalah 581,7 Kspace  

Roboguru

Kondisi kerja normal sebuah lampu adalah 3 A, 12 V dan suhu kawat pijar adalah 1749°C. lntensitas lampu dikurangi sehingga bekerja pada 2 A; 12,5 V. Jika kawat pijar dapat dianggap sebagai benda hitam...

Pembahasan Soal:

Diketahui kawat pijar dianggap hitam sempurna sehingga nilai emisivitas (e)= 1 dan luas penampang sama, maka

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 2 over P subscript 1 end cell equals cell left parenthesis T subscript 2 over T subscript 1 right parenthesis to the power of 4 space end cell row cell left parenthesis V. I right parenthesis subscript 2 over left parenthesis V. I right parenthesis subscript 1 end cell equals cell left parenthesis T subscript 2 over T subscript 1 right parenthesis to the power of 4 space end cell row cell fraction numerator left parenthesis 12 comma 5 right parenthesis left parenthesis 2 right parenthesis over denominator left parenthesis 12 right parenthesis left parenthesis 3 right parenthesis end fraction end cell equals cell left parenthesis fraction numerator T subscript 2 over denominator 1749 plus 273 end fraction right parenthesis to the power of 4 space end cell row cell 0 comma 694 end cell equals cell left parenthesis T subscript 2 over 2022 right parenthesis to the power of 4 space end cell row cell 0 comma 913 end cell equals cell T subscript 2 over 2022 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 1846 comma 086 space straight K space end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell space 1573 comma 086 degree straight C end cell end table 

Jadi, suhu kerja kawat pijar sekarang adalah 1846,086 K atau 1573,086°C. undefined 

Roboguru

Benda hitam sempurna (e=1) mempunyai luas permukaan 10cm2 dan bersuhu 727∘C. Jika σ=5,67×10−18W/m2⋅K4, besar energi yang dipancarkan setiap sekonnya adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui :

eATσ====110cm2=103m2727C=1000K5,67×108W/m2K4

Ditanyakan :

Energi persatuan waktu (P) = ...........?

Penyelesaian :

P====eσAT415,67×108W/m2K4103m2(1000K)45,67×1011W/m2K41012K456,70J/s

jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

Suatu benda hitam pada 27∘C memancarkan energi RJ/s. Jika dipanaskan sampai 327∘C energi radiasinya menjadi . . . .

Pembahasan Soal:

Diketahui :

T1=27C=300KT2=327C=600KtQ1=RJ/s

Ditanya : tQ2...?

Penyelesaian :

Gunakan persamaan perpindahan kalor secara radiasi

tQ2tQ1=σeAT24σeAT14tQ2R=(600300)4tQ2=16RJ/s

Dengan demikian, energi radiasi menjadi 16R J/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Roboguru

Jika kita berada di tepi api unggun maka, ada kalor yang terpancar secara radiasi. Hal berikut ini benar tentang perambatan kalor secara radiasi, yaitu ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

T2 = 3T1 

Ditanya : P2

Penyelesaian :

Radiasi atau pancaran merupakan perpindahan kalor tanpa memerlukan perantara. Besar laju kalor atau daya serap perpindahan kalor secara radiasi dinyatakan dalam persamaan berikut ini.

P=eσAT4  

dengan P = daya (watt), e = emisivitas (0 < e < 1 benda hitam sempurna: =1, benda putih sempurna: =0), σ = konstanta Stefan (5,67108 W/m2K4), A = luas permukaan benda (m2), dan T = suhu (K).

P2P1P2P1P2P1P2====eσAT24eσAT14(3T1)4T1481T14T1481P1 

Dengan demikian, jika suhu nyala api dibesarkan 3 kali maka daya pancar radiasinya menjadi 81 kali semula. 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved