Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Terdapat tiga batang logam yang berbeda jenis tetapi panjang dan luas penampang batang adalah sama. Diketahui bahwa T1​=100∘CdanT4​=20∘C. Jika kP​=2kQ​=3kR​, besarnya T2​danT3​ berturut – turut adalah ….

Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut!

Terdapat tiga batang logam yang berbeda jenis tetapi panjang dan luas penampang batang adalah sama. Diketahui bahwa begin mathsize 14px style T subscript 1 equals 100 to the power of ring operator straight C space d a n space T subscript 4 equals 20 to the power of ring operator straight C end style. Jika begin mathsize 14px style k subscript P equals 2 k subscript Q equals 3 k subscript R end style, besarnya undefined berturut – turut adalah ….

  1. begin mathsize 14px style T subscript 2 equals space 58 comma 33 to the power of ring operator straight C space d a n space T subscript 3 equals 35 to the power of ring operator straight C space end style    

  2. begin mathsize 14px style T subscript 2 equals space 68 comma 33 to the power of ring operator straight C space d a n space T subscript 3 equals 45 to the power of ring operator straight C space end style      

  3. begin mathsize 14px style T subscript 2 equals space 78 comma 33 to the power of ring operator straight C space d a n space T subscript 3 equals 55 to the power of ring operator straight C space end style      

  4. begin mathsize 14px style T subscript 2 equals space 86 comma 67 space degree straight C space dan space T subscript 3 equals 60 space degree straight C space end style        

  5. begin mathsize 14px style T subscript 2 equals space 98 comma 33 to the power of ring operator straight C space d a n space T subscript 3 equals 75 to the power of ring operator straight C space end style      

Pembahasan:

Pada kasus ini, karena ketiga batang tersebut disambungkan, maka laju aliran kalor pada batang P sama dengan laju aliran kalor pada batang Q dan juga batang R. Jika ditulis secara matematis, maka persamaannya menjadi

begin mathsize 14px style open parentheses Q over t close parentheses subscript P space equals space open parentheses Q over t close parentheses subscript Q space equals space open parentheses Q over t close parentheses subscript R end style 

Akan tetapi, karena suhu sambungan pada tiap batang belum diketahui, maka bisa ditinjau terlebih dahulu antara batang P dengan Q, maka

begin mathsize 14px style fraction numerator k subscript P A capital delta T subscript P over denominator L end fraction equals space fraction numerator k subscript Q A capital delta T subscript Q over denominator L end fraction end style 

karena panjang dan luas batang sama, maka dapat dicoret dari persamaan, sehingga persamaannya menjadi
begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell k subscript P capital delta T subscript P end cell equals cell k subscript Q capital delta T subscript Q end cell row cell 2 k subscript Q left parenthesis T subscript 1 minus T subscript 2 right parenthesis end cell equals cell k subscript Q left parenthesis T subscript 2 minus T subscript 3 right parenthesis end cell row cell 2 left parenthesis 100 minus T subscript 2 right parenthesis end cell equals cell left parenthesis T subscript 2 minus T subscript 3 right parenthesis end cell row cell 200 minus 2 T subscript 2 end cell equals cell T subscript 2 minus T subscript 3 end cell row 200 equals cell 3 T subscript 2 minus T subscript 3 end cell row cell T subscript 3 end cell equals cell 3 T subscript 2 minus 200 horizontal ellipsis horizontal ellipsis left parenthesis 1 right parenthesis end cell end table end style  

Kemudian tinjau antara batang Q dengan batang R, maka :
begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell k subscript Q capital delta T subscript Q end cell equals cell k subscript R capital delta T subscript R end cell row cell k subscript Q left parenthesis T subscript 2 minus T subscript 3 right parenthesis end cell equals cell 2 over 3 k subscript Q left parenthesis T subscript 3 minus 20 right parenthesis end cell row cell T subscript 2 minus T subscript 3 end cell equals cell 2 over 3 T subscript 3 minus 40 over 3 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 5 over 3 T subscript 3 minus 40 over 3 horizontal ellipsis horizontal ellipsis left parenthesis 2 right parenthesis end cell end table end style   

Subtitusikan persamaan 1 dan persamaan 2, maka
begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript 3 end cell equals cell 3 T subscript 2 minus 200 end cell row cell T subscript 3 end cell equals cell 3 open parentheses 5 over 3 T subscript 3 minus 40 over 3 close parentheses minus 200 end cell row cell T subscript 3 end cell equals cell 5 T subscript 3 minus 40 minus 200 end cell row cell negative 4 T subscript 3 end cell equals cell negative 240 end cell row cell T subscript 3 end cell equals cell 60 space degree straight C end cell end table end style   
Selanjutnya, untuk mencari begin mathsize 14px style T subscript 2 end style bisa menggunakan persamaan 2 sehingga

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript 2 end cell equals cell 5 over 3 T subscript 3 minus 40 over 3 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 5 over 3 left parenthesis 60 right parenthesis minus 40 over 3 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 260 over 3 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 86 comma 67 space degree straight C end cell end table end style   

Dengan, demikian  begin mathsize 14px style T subscript 2 equals 86 comma 67 space degree straight C space dan space T subscript 3 equals 60 space degree straight C. end style       

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

 

Jawaban terverifikasi

Dijawab oleh:

Terakhir diupdate 06 Oktober 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 serupa

Sebuah batang logam sepanjang 20 cm memiliki luas penampang 90 cm² dan berada pada suhu ruang 25°C. Salah satu ujung batang logam dipanaskan dengan lilin selama 8 detik sehingga kalor sebesar 720 J me...

0

Roboguru

Dua buah bola logam A dan B terbuat dari bahan yang sama. Jari-jari bola A dua kali jari-jari bola B. Bola A dipanaskan hingga suhu T sementara bola B dipanaskan hingga suhu 2T. Perbandingan kalor yan...

0

Roboguru

Dua buah batang logam P dan Q yang memiliki ukuran identik disambungkan. Ketika hendak digunakan, ujung Q yang bebas dipanaskan dengan suhu 200°C sementara ujung P yang bebas dijaga 20°C. Apabila kond...

0

Roboguru

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 ti...

0

Roboguru

Suatu batang logam pertama memiliki panjang L0​  dan luas penampang A. Mula–mula salah satu ujungnya dipanaskan sehingga kalor mengalir dari ujung batang panas menuju ujung batang yang dingin dengan p...

0

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