Pertanyaan

Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk sepertigambar berikut. Ujung bebas batang pertama bersuhu 100°C, sedangkan dua ujungbatang lainnya bersuhu 0°C. Ketiga batang memiliki panjang danluas penampang sama, sedangkan konduktivitas termal batangpertama, kedua dan ketiga berturut-turut k 1 , k 2 , dan k 3 .Jika hubunganantara ketiganya adalah k 1 = 2 k 2 = 3 k 3 , maka suhu di sambungan ketiga batang tersebut adalah mendekati....

Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti gambar berikut.

Ujung bebas batang pertama bersuhu 100°C, sedangkan dua ujung batang lainnya bersuhu 0°C. Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang sama, sedangkan konduktivitas termal batang pertama, kedua dan ketiga berturut-turut $k_{1}, k_{2},$ dan $k_{3}$ . Jika hubungan antara ketiganya adalah $k_{1} = 2 k_{2} = 3 k_{3}$ , maka suhu di sambungan ketiga batang tersebut adalah mendekati .... $\;\;$

10°C $\;$
20°C $\;$
40°C $\;$
60°C $\;$
80°C $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah D.

jawaban yang benar adalah D. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: T 1 = 10 0 ∘ C T 2 = T 3 = 0 ∘ C k 1 = 2 k 2 = 3 k 3 Ditanya: T s = ... ? Penyelesaian: Kalor akan dialirkan dari batang logam 1 menuju batang logam 2 dan 3 secara konduksi. ( t Q ) 1 = ( t Q ) 2 + ( t Q ) 3 L 1 k 1 A 1 Δ T 1 = L 2 k 2 A 2 Δ T 2 + L 3 k 3 A 3 Δ T 3 3 k 3 × ( 100 − T s ) = 2 3 k 3 × ( T s − 0 ) + k 3 × ( T s − 0 ) 300 − 3 T s = 2 3 T s + T s 300 = 2 11 T s T s = 11 600 T s ≈ 6 0 ∘ C . Dengan demikian, suhu di sambungan ketiga batang tersebut adalah mendekati 60°C. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.

Diketahui:

$T_{1} = 10 0^{\circ} C T_{2} = T_{3} = 0^{\circ} C k_{1} = 2 k_{2} = 3 k_{3}$

Ditanya: $T_{s} = ... ?$

Penyelesaian:

Kalor akan dialirkan dari batang logam 1 menuju batang logam 2 dan 3 secara konduksi.

$(\frac{Q}{t})_{1} = (\frac{Q}{t})_{2} + (\frac{Q}{t})_{3} \frac{k _{1} A _{1} Δ T _{1}}{L _{1}} = \frac{k _{2} A _{2} Δ T _{2}}{L _{2}} + \frac{k _{3} A _{3} Δ T _{3}}{L _{3}} 3 k_{3} \times (100 - T_{s}) = \frac{3}{2} k_{3} \times (T_{s} - 0) + k_{3} \times (T_{s} - 0) 300 - 3 T_{s} = \frac{3}{2} T_{s} + T_{s} 300 = \frac{11}{2} T_{s} T_{s} = \frac{600}{11} T_{s} \approx 6 0^{\circ} C .$

Dengan demikian, suhu di sambungan ketiga batang tersebut adalah mendekati 60°C.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. $\;\;$

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

5.0 (9 rating)

Irma Mardiana

Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

Luas penampang ujung batang aluminium (k = 50 kal/m.s°C) adalah 1 cm 2 . Ujung-ujung batang bertemperatur 0°C dan 20°C. Jika panjang batang 1 m, banyaknya kalor yang merambat tiap sekon adalah...

5.0

Jawaban terverifikasi

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 ...

4.3

Jawaban terverifikasi

UAS2005(Soal tipe Penalaran & Konstektual) Sebuah jendela kaca dalam ruangan yang berpengatur suhu (ber AC) tebalnya 3,2 mm,luasnya 3 m 2 dan suhu pada kaca bagian dalam adalah 25°C, sedangkan su...

4.1

Jawaban terverifikasi

Sebatang aluminium berukuran panjang 0,40 m dan diameter 6,00 X 10 -3 m digunakan untuk mengaduk larutan gula dalam air yang bersuhu 108°C. Jika ujung lain dari batang bersuhu 28°C, berapa kalor yang ...

0.0

Jawaban terverifikasi

Suhu didalam rumah berbeda dengan suhu diluar rumah. Didalam rumah terdapat sebuah ruang dengan pendingin udara (AC). Sumber utama masuknya kalor kedalam rumah adalah melalui jendela kaca yang luasnya...

1.0

Jawaban terverifikasi