Pertanyaan

Tiga batang besi pejal yang sama panjangnya disambungkan memanjang seperti pada gambar di bawah ini. Perbandingan luas penampang batang diurutkan dari kiri ke kanan adalah 1:2:3. Suhu ujung bebas batang pertama dijaga tetap pada suhu T A dan batang ketiga pada suhu T B . Suhu sambungan antara batang pertama dan kedua adalah .... (SNMPTN 2008)

Tiga batang besi pejal yang sama panjangnya disambungkan memanjang seperti pada gambar di bawah ini.

Perbandingan luas penampang batang diurutkan dari kiri ke kanan adalah 1:2:3. Suhu ujung bebas batang pertama dijaga tetap pada suhu T_A dan batang ketiga pada suhu T_B. Suhu sambungan antara batang pertama dan kedua adalah .... $\;\;\;$

(SNMPTN 2008)

$T_{1} = \frac{6 T _{A} + 7 T _{B}}{13}$ $\;\;$
$T_{1} = \frac{5 T _{A} + 6 T _{B}}{11}$ $\;\;$
$T_{1} = \frac{4 T _{A} + 5 T _{B}}{9}$ $\;\;$
$T_{1} = \frac{3 T _{A} + 4 T _{B}}{7}$ $\;\;$
$T_{1} = \frac{2 T _{A} + 3 T _{B}}{5}$ $\;\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban dari soal ini adalah B.

Pembahasan

Diketahui : A k = A A l = 2 A A m = 3 A Ditanyakan : Suhu sambungan antara batang pertama dan kedua ( T 1 ) ? Penyelesaian : soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan umum konduksi pada zat padat. 1. Mencari H k dan H l H k = H l k . l A k .△ T = k . l A l .△ T A ( T A − T 1 ) = 2 A ( T 1 − T 2 ) T A − T 1 = 2 T 1 − 2 T 2 T 2 = 2 3 T 1 − T A 2. Mencari H l dan H m H l = H m k . l A l .△ T = k . l A m .△ T 2 A ( T 1 − T 2 ) = 3 A ( T 2 − T B ) 2 T 1 − 2 T 2 = 3 T 2 − 3 T B 5 2 T 1 + 3 T B = T 2 3. Mencari T 1 T 2 = T 2 2 3 T 1 − T a = 5 2 T 1 + 3 T B 15 T 1 − 5 T a = 4 T 1 + 6 T B T 1 = 11 5 T A + 6 T B Jadi, suhu sambungan antara batang pertama dan kedua ( T 1 ) adalah T 1 = 11 5 T A + 6 T B Oleh karena itu, jawaban dari soal ini adalah B.

Diketahui :

$A_{k} = A A_{l} = 2 A A_{m} = 3 A$

Ditanyakan :

Suhu sambungan antara batang pertama dan kedua $(T_{1})$ ?

Penyelesaian :

soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan umum konduksi pada zat padat.

1. Mencari H_k dan H_l

_{$H_{k} = H_{l} k . \frac{A _{k} .△ T}{l} = k . \frac{A _{l} .△ T}{l} A (T_{A} - T_{1}) = 2 A (T_{1} - T_{2}) T_{A} - T_{1} = 2 T_{1} - 2 T_{2} T_{2} = \frac{3 T _{1} - T _{A}}{2}$}

2. Mencari H_l dan H_m

_{$H_{l} = H_{m} k . \frac{A _{l} .△ T}{l} = k . \frac{A _{m} .△ T}{l} 2 A (T_{1} - T_{2}) = 3 A (T_{2} - T_{B}) 2 T_{1} - 2 T_{2} = 3 T_{2} - 3 T_{B} \frac{2 T _{1} + 3 T _{B}}{5} = T_{2}$}

3. Mencari T₁

$T_{2} = T_{2} \frac{3 T _{1} - T _{a}}{2} = \frac{2 T _{1} + 3 T _{B}}{5} 15 T_{1} - 5 T_{a} = 4 T_{1} + 6 T_{B} T_{1} = \frac{5 T _{A} + 6 T _{B}}{11}$

Jadi, suhu sambungan antara batang pertama dan kedua $(T_{1})$ adalah $T_{1} = \frac{5 T _{A} + 6 T _{B}}{11}$

Oleh karena itu, jawaban dari soal ini adalah B.

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

5.0 (7 rating)

Rafael Lumban Gaol

Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

Sepotong logam memiliki luas permukaan 25 cm 2 dan panjang 100 cm, koefisien konduksi termal 0,24 kal/cm°C. Apabila selisih suhu kedua ujung batang 100°C, berapakah jumlah kalor yang mengalir pada log...

0.0

Jawaban terverifikasi

Dua batang logam P dan Q disambungkan dengan suhu ujung-ujungnya berbeda (lihat gambar). Penampang P = penampang Q. Apabila koefisien konduktivitas logam P = 2 kali koefisien konduktivitas logam...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua batang logam A dan Byang mempunyaiukuran sama disambung satu sama lain pada salahsatu ujungnya. Jika suhu ujung bebas logam A danujung bebas logam B berturut-turut adalah 210°Cdan 30°C serta koefi...

4.0

Jawaban terverifikasi

Dinding sebuah rumah terdiri dari dua lapisan. Lapisan A dengan ketebalan l A dan konduktivitas termal K A berada di sisiluar rumah. Lapisan B dengan ketebalan I b dan konduktivitas termal K b = 0,5 K...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua batang logam 1 dan 2 dengan panjang sama, yaitu 1, batang 1 memiliki luas penampang A 1 dan konduktivitas termal K 1 . Batang 2 memiliki luas penampang A 2 = 2A 1 dan konduktivitas termal K 2 = 2 ...

5.0

Jawaban terverifikasi