Ulangan Harian Perpindahan Kalor

Sebuah lempeng baja luas permukaannya 125 cm² dan tebalnya 10 cm. Beda suhu antar kedua permukaan baja 2 ⁰C, jika koefisien konduksi termal baja 50 W/m ⁰C, tentukan laju perpindahan kalor yang dihantarkan oleh baja tersebut!

• H = 12,5 J/s

• H = 13,5 J/s

• H = 14,0 J/s

• H = 15,5 J/s

• H = 16,0 J/s

Answer explanation

The correct answer is H = 12,5 J/s because the formula for heat transfer rate is Q = k * A * ΔT / d, where Q is the heat transfer rate, k is the thermal conductivity, A is the surface area, ΔT is the temperature difference, and d is the thickness of the material.

Jendela kaca di sebuah kamar memiliki luas 1,5 cm², perbedaan suhu antara permukaan jendela dan ruangan sebesar 2 ⁰C, koefisien konveksi pada keadaan itu 7,5 x 10^-4 kal/s. cm². Berapakah laju kalor yang diterima oleh jendela?

• H = 2,35 kal/s

• H = 2,25 kal/s

• H = 2,45 kal/s

• H = 2,55 kal/s

• H = 2,60 kal/s

Answer explanation

The correct answer is H = 2.25 kal/s because it is the calculated rate of heat received by the window based on the given data and formula for heat transfer.

Pada musim dingin, penduduk di wilayah Eropa selalu menyalakan tungku pemanas di dalam rumah. Sebagian besar kalor di dalam rumah hilang merambat ke luar rumah melalui jendela. Jendela berbahan kaca ( k = 0,9 J/ s. m . C^o ) dengan ukuran seluas 2 m x 1,5 m dan ketebalan 3, 0 mm. Jika suhu di dalam rumah 15 ⁰C dan suhu di luar rumah 5 ⁰C , maka besar laju aliran kalor adalah?

• 7000 J/s

• 8000 J/s

• 9000 J/s

• 10.000 J/s

• 12.000 J/s

Answer explanation

The rate of heat transfer is calculated using the formula Q = k * A * (T1 - T2) / d, where k is the thermal conductivity, A is the area, T1 and T2 are the temperatures, and d is the thickness. Plugging in the values, we get Q = 0.9 * 3 * 2 * 1.5 * (15 - 5) / 0.003 = 9000 J/s.

Besarnya kalor yang mengalir per detik melalui suatu bahan logam:

(1) berbanding terbalik dengan perbedaan suhu antara kedua ujungnya

(2) berbanding terbalik dengan luas penampang benda

(3) bergantung pada jenis bahan logam

(4) berbanding terbalik dengan panjang logam

Pernyataan yang benar untuk meningkatkan laju perpindahan kalor secara konduksi adalah...

• (1) dan (2)

• (1) dan (3)

• (2) dan (3)

• (2) dan (4)

• (3) dan (4)

Answer explanation

The correct statements to increase the rate of heat transfer by conduction are (3) and (4), as it depends on the type of metal and is inversely proportional to the length of the metal.

Dua batang logam P dan Q yang mempunyai panjang dan luas penampang sama disambung menjadi satu pada salah satu ujungnya dan pada ujung-ujung yang lain dikenakan suhu berbeda seperti gambar. Bila konduktivitas termal logam P = 4 kali konduktivitas termal logam Q, maka suhu pada sambungan kedua logam saat terjadi keseimbangan termal adalah...

• 120⁰C

• 100⁰C

• 90⁰C

• 80⁰C

• 60⁰C

Answer explanation

Choose the correct answer choice of 60°C as the thermal equilibrium temperature due to the 4:1 thermal conductivity ratio between metals P and Q.