LAPORAN PRAKTIKUM PERPIDAHAN KALOR KONDUKSI( DISTRIBUSI SUHU PADA BENDA PADAT 1DKOORDINAT SILINDER KEADAAN TAK TUNAK )

Disusun Oleh :

DAMAR DWI SAPUTRA MARKUS115214041

LABORATORIUM PERPINDAHAN KALORJURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMAYOGYAKARTA2013

I. TUJUAN1. Mahasiswa dapat memahami proses perpindahan kalor konduksi dan pencarian distribusi suhu pada benda padat 1D (berpenampang lingkaran) keadaan tak tunak dan keadaan tunak dengan arah perpindahan kalor secara radial.2. Mahasiswa dapat memahami model matematik beserta kondisi batas dan syarat awalnya pada proses perpindahan panas konduksi pada benda padat 1D berpenampang lingkaran keadaan tak tunak dan tunak dengan arah secara radial.3. Mahasiswa dapat mengamati perubahan suhu dari waktu ke waktu (keadaan tak tunak) pada benda padat 1D berpenampang lingkaran pada keadaan tak tunak maupun keadaan tunak dengan arah perpindahan kalor secara radial.

II. SKEMASkematik alat yang dipergunakan pada praktikum ini, dirangkai seperti gambar di bawah ini :

Gambar 1 : Rangkaian alat yang dipergunakan untuk praktikum

III. DASAR TEORI Untuk Memudahka penyelesaian persoalan didalam proses perpindahan kalor, salah satu solusinya adalah model matematik pada persoalan yang ditinjau. Kemudian menyelesaikan model matematik tersebut dengan memanfaatkan kondisi batas dan syarat awalnya. Pada umumnya untuk proses perpindahan kalor, model matematiknya berupa persamaan diferensial. Model matematik untuk persoalan perpindahan kalor dalam arah radial untuk benda padat berbentuk silinder Dinyatakan dengan persamaan :Kasus 1 dimensi, tidak berbangkit energi, keadaan tak tunak :Kasus 1 dimensi, tidak berbangkit energi, keadaan tak tunak :

= ...(1)Kasus 1 dimensi , tidak berbangkit energi, keadaan tunak :

= 0 ..(2)Untuk menyelesaikan persoalan pada persamaan (1) diperlukan kondisi batas dan syarat awal, sedangkan untuk penyelesaian persamaan (2) hanya diperlukan kondisi batas.Pada praktikum ini akan diamati perubahan suhu pada benda silinder keadan tak tunak dalam keadaan radial, dengan model matematik seperti pada persamaan (1) :Dengan kondisi batas :1. Untuk daerah kecil pusat silinder, ada fluks panas sebesar q/A.Karena pada luasan kecil A di daerah pusat silinder mendapat energi kalor.2. Untuk r = R0 (jari-jari luar silinder), ada konveksi bebas.Karena pada tepi silinder bersentuhan dengan fluida yang bergerak, karenanya pada dinding silinder luar terjadi proses perpindahan panas secara konveksi.Dengan syarat awal :I. Untuk setiap posisi r, suhu awalnya seragam T(r) = Ti(0