Laju KALOR KOnveKSi

OLEH :

GABRIELLA STIVANI

RAMDHAN FEBRIANTO

RESKY PASKA KALBUADI

SONIA ADA ALTHEA

SUSANTI

KELAS

X3

Konveksi merupakan cara perpindahan kalor dengan diikuti oleh mediumnya.

Apa yang dimaksud dengan konveksi ???

Konveksi hanya terjadi pada zat yang dapat mengalir (fluida)

Perpindahan kalor secara konveksi terdiri dari perpindahan secara konveksi alamiah dan konveksi paksa.

Konveksi alamiah

Perpindahan kalor secara konveksi alami adalah proses perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat tersebut akibat perbedaan massa jenis.

Contoh dari perpindahan kalor secara konveksi alamiah adalah pemanasan air.

Pemanasan air adalah contoh dari peristiwa konveksi alamiah

Konveksi paksa

Perpindahan kalor secara konveksi paksa adalah proses perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat tersebut akibat dari suatu paksaan terhadap partikel bersuhu tinggi tersebut.

Contoh dari perpindahan kalor secara konveksi paksa adalah sistem pendinginan mesin mobil.

Pipa-pipa kecil

Kipas

Pompa airSaluran air dalam mesin

Sistem peredaran pendinginan air pada mesin mobil

Laju kalor konveksi sebanding dengan luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida A, dan beda suhu antara benda dan fluida ΔT yang dapat ditulis dalam bentuk:

atau

H = laju kalor konveksi/jumlah kalor per satuan waktu (J/s)h = koefisien konveksi termal (J/sm2⁰)A = luas penampang perpindahan kalor (m2)ΔT = perbedaan suhu yang dipanasi dengan suhu fluida (⁰C)

Keterangan :

1. Suatu panci pemanas air terbuat dari bahan tertentu mempunyai luas permukaan yang bersentuhan dengan air 200 cm². Jika suhu bahan tersebut 90ᴼC dan suhu air 80ᴼC dan menghasilkan jumlah kalor yang dipindahkan secara konveksi per sekonnya sebesar 0,8 J/s maka hitunglah besar nilai koefisien konveksi bahan tersebut di atas.2. Suatu radiator pendingin mobil mempunyai luas yang bersinggungan dengan air adalah 500 cm². Beda suhu antara bahan radiator dan air panas adalah 20ᴼC. Jika bahan radiator adalah bahan logam tertentu yang mempunyai koefisien konveksi h = 8 Wm⁻²ᴼC⁻¹ maka hitunglah perpindahan kalor pada sistem radiator ini.3. Suatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,01 kal/ms°C memiliki luas penampang aliran 20 cm². Jika fluida tersebut mengalir dari dinding yang bersuhu 100°C ke dinding lainnya yang bersuhu 20°C, kedua dinding sejajar. Berapakah besarnya kalor yang dirambatkan?

SOAL ;

CONTOH SOAL ;

1. Suatu panci pemanas air terbuat dari bahan tertentu mempunyai luas permukaan yang bersentuhan dengan air 200 cm². Jika suhu bahan tersebut 90ᴼC dan suhu air 80ᴼC dan menghasilkan jumlah kalor yang dipindahkan secara konveksi per sekonnya sebesar 0,8 J/s maka hitunglah besar nilai koefisien konveksi bahan tersebut di atas.Penyelesaian :

Diketahui : A = 200 cm²= 0,02 m²ΔT = 90ᴼC – 80ᴼC = 10ᴼC

H= 0,8 J/s = 0,8 WDitanyakan: h = ... ?

Jawab:Koefisien konveksi suatu bahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan yaitu:

Persamaan dapat diubah menjadi :

sehingga besar nilai koefisien konveksi bahan tersebut di atas :

2. Suatu radiator pendingin mobil mempunyai luas yang bersinggungan dengan air adalah 500 cm². Beda suhu antara bahan radiator dan air panas adalah 20ᴼC. Jika bahan radiator adalah bahan logam tertentu yang mempunyai koefisien konveksi h = 8 Wm⁻²ᴼC⁻¹ maka hitunglah perpindahan kalor pada sistem radiator ini.Penyelesaian :

Diketahui : A = 500 cm²= 0,05 m²ΔT = 20ᴼCh = 8 Wm⁻²ᴼC⁻¹

Ditanyakan: H = ... ?

Laju perpindahan kalor H dapat dihitung dengan persamaan yaitu:

H = h A ΔT = (8 Wm⁻²ᴼC )⁻¹ x( 0,05 m²) x(20ᴼC)= 8 W

3. Suatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,01 kal/ms°C memiliki luas penampang aliran 20 cm². Jika fluida tersebut mengalir dari dinding yang bersuhu 100°C ke dinding lainnya yang bersuhu 20°C, kedua dinding sejajar. Berapakah besarnya kalor yang dirambatkan?Penyelesaian :

Diketahui : h = 0,01 kal/ms°C,Ta = 100°C,Tb = 20°C, danA = 20 cm² = 2 × 10⁻³ m².

Ditanyakan: H = ... ?

Laju perpindahan kalor H dapat dihitung dengan persamaan yaitu ; H = h A ΔTH = 0,01 kal/ms°C × (2 × 10-3 m²) × (100°C – 20°C) = 16 × 10 ⁻⁴ kal/s

THANKS FOR

YOUR ATTENTION