TUGASPERPINDAHAN PANAS

OLEH:ROHMANIAR FEBRILIANSYAHNPM 1110271033

AKADEMI TEKNIK PRINGSEWUKABUPATEN PRINGSEWULAMPUNG2013A. MUTIPLE CHOICEPerintah:Jawablah pertanyaan berikut dengan memberi tanda silang (X) pada jawaban yang benar!

1. Suhu udara dalam sebuah ruangan sebesar 20C, sedangkan suhu permukaan jendela pada ruangan tersebut 30C. Jika diketahui koefisien konveksi udara saat itu 7,5 X 10J1kal/sm2C, maka laju kalor yang akan diterima oleh jendela kaca seluas 1,5 m2 adalah.A. 11,25 kalB. 1,125 kalC. 112,5 kalD. 11,025 kalE. 11,205 kal

2. Sebuah benda memiliki permukaan hitam sempurna bersuhu 127C. Luas permukaan300 cm2 memancarkan energi ke lingkungan yang bersuhu 27C. Energi persatuan waktu yang dipancarkan benda tersebut adalah.A. 27,87 WB. 28,79 WC. 29,78 WD. 29,87 WE. 28,78 W

3. Pada Suhu 2.000 K, Sebuah benda memancarkan energi SebeSar 480 J/s. Energiyang akan dipancarkan benda tersebut pada suhu 3.000 K adalah.A. 4320 J/sB. 4230 J/sC. 2340 J/sD. 2480 J/sE. 2430 J/s4. Sebuah lempeng baja mempunyai luas penampang 20 cm2panjang 50 cm. Jika perubahansuhu yang terjadi antara 2 titik yang jaraknya 1 m pada lempeng baja tersebut adalah 50oC dan konduktivitas kalor dari lempeng baja tersebut adalah 0,16 W/mK. Maka laju perpindahan kalornya adalah.A. 1,7. 10-3 W/m2B. 1,6.10-3 W/m2C. 1,5. 10-2 W/m2D. 1,6. 10-2 W/m2E. 1,5. 10-3 W/m2

5. Benda hitam sempurna luas permukaannya 1 m2dan suhunya 27 C. Jika suhu sekelilingnya 77 C, energi total yang akan dipancarkan selama 1 jam adalah.A. 1.210.410 JouleB. 1.140.210 JouleC. 1.210.140 JouleD. 1.410.120 JouleE. 1.410.210 Joule

6. Udara dingin pada temperatur 10C dipaksakan melalui plat tipis yang memiliki temperatur 40C. Koefisien perpindahan kalor (h) = 30 W/(m2.C). Maka besar laju aliran dari plat ke udara melalui plat dengan luas permukaan A = 2 m2 adalah.A. 1,5 kWB. 1,6 kWC. 1,7 kWD. 1,8 kWE. 1,9 kW

7. Udara atmosfir pada temperatur 10C melaju dengan kecepatan 5 m/s melalui tabung berdiameter luar (outside diameter = OD) 1 cm dan panjang 5 m dimana bagian permukaan dipertahankan pada temperature 110C,sebagaimana diilustrasikan pada gambar dibawah. Maka laju aliran kalor dari permukaantabungkeudaraatmosfir adalah.A. 1,533 kWB. 1,335 kW C. 13,35 kWD. 15,33 kWE. 1,533 kW

8. Permukaan dalam sebuah lapisan isolasi bertemperatur T1 = 200C dan permukaan luar melepaskan kalor dengan cara konveksi ke udara pada Tf = 20C. Lapisan isolator memiliki ketebalan 5 cm dan konduktivitas termal sebesar 1,5 W/(m.C). Jika temperature T2 pada permukaan luar tidak boleh lebihdari100C, maka besar koefisien perpindahan kalor konveksi minimum pada permukaan luar adalah.A. 37,5 W/(m2 .0C)B. 36,7 W/(m2 .0C)C. 35,7 W/(m2 .0C)D. 37,7 W/(m2 .0C)E. 35,5 W/(m2 .0C)9. Permukaan benda pada suhu 37oC meradiasikan gelombang elektromagnetik. Bila konstanta Wien = 2,898 x 103m.K maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaan adalah.....A. 8,898 x 106mB. 9,348 x 106mC. 9,752 x 106mD. 10,222 x 106mE. 11,212 x 106m

10. Grafik menyatakan hubungan intensitas gelombang (I) terhadap panjang gelombang, pada saat intensitas maksimum (m) dari radiasi suatu benda hitam sempurna.Jika konstanta Wien = 2,9 x 103mK, maka panjang gelombang radiasi maksimum pada T1adalah....A. 5.000 B. 10.000 C. 14.500 D. 20.000 E. 25.000

B. ESSAIJawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1. Satu permukaan pelat tembaga yang tebalnya 3 cm, dijaga suhunya pada 400oC, dan permukaan satu lagi pada 100oC. Diketahui konduktivitas termal tembaga adalah 370 W/m.oC pada 250oC. Berapa banyak kalor yang dipindahkan pada pelat?

2. Udara dengan suhu 20oC meniup pelat panas ukuran 50 x 75 cm yang dijaga suhunya pada 250oC. Koefisien perpindahan kalor konveksi adalah 25 W/m2.oC. Hitunglah perpindahan kalor!3. Misalkan pelat pada soal no 2 terbuat dari baja karbon (1%) tebal 2 cm dan 300 W hilang dari permukaan karena radiasi, hitunglah temperatur pelat bagian dalam!

4. Dua plat hitam tak berhingga yang suhunya masing masing 800 0C dan 300 0C saling bertukar kalor melalui radiasi. Hitunglah perpindahan kalor persatuan luas!

5. Permukaan bagian dalam dan luar pada jendela kaca memiliki temperature 20C dan -5C. Jika kaca memiliki ukuran 100 cm x 50 cm dan ketebalan 1,5 cm, dengan konduktivitas termal 0,78 W/(m.C). Tentukan laju pengurangan kalor yang melewati kaca pada periode waktu2jam?

KUNCI JAWBANA. MULTIPLE CHOICE1. A6. D2. C7. B3. E8. A4. B9. B5. D10.C

B. ESSAI1. Dari hukum Fourier: = - k Dengan integrasi didapat: = - k = = 3,7 MW/m2

2. q = hA (Tw- T)= (25)(0,50)(0,75)(250 20)= 2,156 Kw

3. Kalor yang dikonduksikan melalui pelat mesti sama dengan jumlah kalor yang hilang karena konveksi dan radiasi.qkond= qkonv+ qrad-kA T/x = 2,156 + 0,3 = 2,456 kWT = = -3,050C

4. q = A (T14 T24) q/A = (T14 T24) q/A = (5,669 x 10-8)(10734 5734)q/A = 69,03 kW/m25. a. Koordinat-x ditempatkan pada bagian permukaan kalor x1= 0, kemudian x2= L= 0,015 m.Diberikan bahwa T1= 20C, T2= -5 C, k = 0,78 W/(m.C), dan A = 1 m x 0,5 m = 0,5 m2.Qx = k.A = k.A = 0,78 W/(m.0C) x (1 x 0,5 m2) x = 650 W = 0,65 kWb. Pengurangan kalor (heat loss) yang melewati kaca pada periode waktu t = 2 h menjadi:Heat loss = Qx x t = 0,650 kW x 2 h = 1,30 kWh