perpindahan panas 2.1-2.6

7/25/2019 PERPINDAHAN PANAS 2.1-2.6

1/22

Perpindahan kalor

Boy Andika Sinaga 1404050

Halimatussadiah SiregarRizki Sakinah Hartati HutashutAndry Sianturi

Ade Erlinda Siregar


2/22

2.1 PENDAHULUAN

Dalam hal ini adalah penerapan Hukum Fourier tentang konduksi

termal untuk satu dimensi. Sisten-sistem silinder dan ola adalah satu

dimensi ilamana suhu enda han!a merupakan "ungsi #arak radial dantidak tergantung sudut a$imut atau letak pada poros.

2.2 D%ND%N& DA'A(

Persamaan Fourier !ang di%ntegralkan akan didapatkan

................................................. )2-1*

+et ,

- Dimana dianggap konduktiita termal )k* tetap

- / 'eal dinding

- '1dan '2/ adalah suhu muka dinding


3/22

0ilamana nilai + eruah seara linear terhadap duhu maka dirumuskan

Setelah diintegerasikan maka persamaan akan men#adi

....... )2-2*


4/22

GAMABR !1


5/22

ika dalam suatu sistem terdapat leih dari satu maam ahan mislan!a

dinding !ang erlapis seperti tampilan gamar erikut )&amar 2.1*.

ika gradien suhu pada ketiga ahan ialah seperti pada gamar maka

dirumuskan aliran kalor dapat dituliskan segai erikut. Perlu diingat aliran

kalor pada suatu ahan pada setiap titik mesti sama.

............... )2-3*


6/22

Dengan menganalogikan seperti pada konsep perpindahan ars listrik

dimana !ang mengakiatkan ter#adin!a aliran arus karena diakiatkan

adan!a peredan potensial !aitu arus )%* mengalir dari potensial tinggi ke

potensial rendah ) serta memiliki Hamatan )(*. 4aka dalam perpindahankalor ini suatu persamaan Fourier dapat dituliskan segagai erikut ,

...................)2-5*

Dimana ,

- la#u perpindahan kalor segai suatu aliran

- suhu merupakan "ungsi potensial !aitu segai pendorong aliran - Hamatan adalah gaungan dari konduksi termal teal ahan serta luas

permukaan

)(/ *


7/22

Sehingga Persamaan kalor untuk satu dimensi adalah seagia erikut ,

................... )2-6*


8/22

2.3 %S7LAS% DAN N%LA% (

Dalam megelompokkan ahan isolasi iasan!a suatu industri

menggunakan nilai ( dengan mensustitusi rumus-rumus seelum!a

maka ( dapat dide"inisikan seagai erikut ,

0erikut ini #enis-#enis ahan isolasi dan penerapann!a ,


9/22


10/22

S"S#EM RA$"A% S"%"&$ER

Gam'ar !


11/22

Perhatikan dimana suatu silinder pan#ang dengan #ari #ari dalam ri #ari-#ari

luar ro dan pan#ang L )seperti pada gamar 2.2*. Silinder mengalami

peredaan suhu 'i8 'o. 0agaimana esar aliran kalor mengalir 9 Uutuk silinder !ang memiliki pan#ang !ang sangat esar diandingkan

dengan diametern!a dapat diandaikan ah:a aliran kalor erlangsung

menurut arah radial sehingga koordinat ruang !ang diperlukan sistem itu

han!alah r. Dimana Luas idang suatu silinder adalah ,

4aka hukum Fourier men#adi ,

atau

........................... )2-;*


12/22

Dengan s!arat atas ,

Setelah diintegeralkan akan didapatkan ,

.......... )2-


13/22

+onsep tahanan termal ini #uga dpaat erlaku untuk dinding lapis-rangkap

erentuk silinder seperti haln!a dinding datar.

Gam'ar !(


14/22

)ntuk sistem tiga la*is se*erti gam'ar +!(, maka*enyelesaiannya adalah -

!!!!!! +/,

Sedangkan untuk sitem 'ola da*at ditangani se'gai satudimensi a*a'ila suhu meru*akan ungsi 2ari/2ari sa2a3 se*erti'erikut -

!!!!!!!!! + /10,


15/22

!5 E6"S"E& 7ER7"&$AHA& A%RME&8E%)R)H

Gam'ar !4


16/22


17/22

Sesuai dengan gamar diatas aha:asan!!a "luida A leih panasa dari "luida

0 maka perpndahan kaor din!atakan oleh,

Sehingga untuk aliran kalor men!eluruh seagai hsil gaungan konduksi dan

koneksi isa din!ataka dengan koe"isien perpindahan kalor men!eluruh U!ang dirumuskan dalam huungan ,

..... )2-13*


18/22

Dimana A luas idang aliran kalor sesuai dengan persamaan )2-12* maka ,

................. )2-15*


19/22


20/22


21/22


22/22

perpindahan panas 2.1-2.6

Documents