Pertanyaan

Sebuah benda dengan suhu mula-mula 400 K dimasukkan dalam ruangan dingin yang bersuhu T ,sehingga suhunya berkurang dengan laju 0 , 6 ∘ C tiap detik. Anggap massa benda 20 gram dan kalor jenis benda 418 kg ⋅ K J .Hitunglah T jikaLuas permukaan benda 80 cm 2 dan σ = 5 , 67 × 1 0 − 8 m 2 k 2 Watt .

Sebuah benda dengan suhu mula-mula $400 K$ dimasukkan dalam ruangan dingin yang bersuhu $T$ , sehingga suhunya berkurang dengan laju $0, 6^{\circ} C$ tiap detik. Anggap massa benda $20 gram$ dan kalor jenis benda $418 \frac{J}{kg \cdot K}$ . Hitunglah $T$ jika Luas permukaan benda $80 cm^{2}$ dan $σ = 5, 67 \times 1 0^{- 8}$ $\frac{Watt}{m ^{2} k ^{2}}$ .

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

suhu T ialah sebesar 853 , 15 K

suhu

T

ialah sebesar

853, 15 K

Pembahasan

Diketahui: T 0 = 400 K T 1 = T △ T = 0 , 6 ∘ C = 273 , 6 K m = 20 g r = 2 × 1 0 − 2 k g c = 418 J / k g ⋅ K A = 80 c m 2 = 8 × 1 0 − 3 m 2 σ = 5 , 67 × 1 0 − 8 W / m 2 K 4 Ditanya: T ? Penyelesaian: Dengan menggunakan konsep perpindahan kalor secara radiasi P = e σ A T 4 1. Laju panas yang hilang dari benda adalah: P = P 1 − P 0 = e σ A T 1 4 − e σ A T 0 4 = e σ A ( T 1 4 − T 0 4 ) 2. Laju panas yang hilang menyebabkan suhu berkurang. Besarnya panas yang hilang adalah: Q = m c △ T Q = 0 , 02 ⋅ 418 ⋅ 273 , 6 Q = 2287 , 296 J 3. Karena besarnya panas yang hilang = laju panas yang hilang, maka: Q = P 2287 , 296 = e σ A ( T 1 4 − T 0 4 ) 2287 , 296 = 1 ⋅ 5 , 67 × 1 0 − 8 ⋅ ( 8 × 1 0 − 3 ) ( T 1 4 − 40 0 4 ) 2287 , 296 = 45 , 36 × 1 0 − 11 T 4 − 116 , 122 × 1 0 − 1 T 4 = 52 , 98 × 1 0 10 T = 4 52 , 98 × 1 0 10 T = 853 , 15 K Jadi, suhu T ialah sebesar 853 , 15 K

Diketahui:

$T_{0} = 400 K T_{1} = T △ T = 0, 6^{\circ} C = 273, 6 K m = 20 g r = 2 \times 1 0^{- 2} k g c = 418 J / k g \cdot K A = 80 c m^{2} = 8 \times 1 0^{- 3} m^{2} σ = 5, 67 \times 1 0^{- 8} W / m^{2} K^{4}$

Ditanya:

$T ?$

Penyelesaian:

Dengan menggunakan konsep perpindahan kalor secara radiasi

$P = e σ A T^{4}$

1. Laju panas yang hilang dari benda adalah:

$P = P_{1} - P_{0} = e σ A T_{1}^{4} - e σ A T_{0}^{4} = e σ A (T_{1}^{4} - T_{0}^{4})$

2. Laju panas yang hilang menyebabkan suhu berkurang. Besarnya panas yang hilang adalah:

$Q = m c △ T Q = 0, 02 \cdot 418 \cdot 273, 6 Q = 2287, 296 J$

3. Karena besarnya panas yang hilang = laju panas yang hilang, maka:

$Q = P 2287, 296 = e σ A (T_{1}^{4} - T_{0}^{4}) 2287, 296 = 1 \cdot 5, 67 \times 1 0^{- 8} \cdot (8 \times 1 0^{- 3}) (T_{1}^{4} - 40 0^{4}) 2287, 296 = 45, 36 \times 1 0^{- 11} T^{4} - 116, 122 \times 1 0^{- 1} T^{4} = 52, 98 \times 1 0^{10} T = 4 52, 98 \times 1 0^{10} T = 853, 15 K$

Jadi, suhu $T$ ialah sebesar $853, 15 K$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda mempunyai luas permukaan 4,00 cm 2 dan emisivitasnya 0,25. Benda ini meradiasikan energi 600 joule tiap menit. Hitung suhu benda itu!

0.0

Jawaban terverifikasi

Suatu benda hitam pada suhu 27°C akan memancarkan energi 15 J/s. Berapa energi yang akan dipancarkan benda hitam tersebut jika dipanasi hingga suhunya menjadi 327°C.

4.7

Jawaban terverifikasi

Kubus seluas 2 × 1 0 − 4 π m 2 yang memiliki emisivitas 0,8 ditempatkan di suaturuangan. Jika kubus menyerap kalor dari lingkungannya denganlaju 0 , 7 π 2 J / s , hitung suhu kubus setelah menyerap ka...

4.6

Jawaban terverifikasi

Radiasi kalor telah dipelajari oleh Stefan dan Boltzman yang kemudian dirumuskan

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola besar dengan diameter 20 cm dipanaskan sampai 727°C, sedangkan benda - benda di sekitarnya bersuhu 27°C. Berapa daya yang diperlukan untuk mempertahankan suhu bola jika permukaan mempunyai...

5.0

Jawaban terverifikasi