Soal Perpindahan Kalor

Soal Perpindahan Kalor
1. Soal
Dua batang logam P dan Q disambungkan dengan suhu ujung - ujung tidak sama (lihat gambar)

Apabila koefisien konduktivitas logam P $\frac{1}{2}$ kali koefisien konduktivitas logam Q serta AC= 2 CB, maka suhu di C adalah? (dalam $^{\circ }C$ )
A. 35
B. 40
C. 54
D. 70
E. 80
Pembahasan
Laju fatwa kalor untuk kedua logam sama, maka

$P_{P}=P_{Q}$
$\left ( \frac{kA\Delta T}{l} \right )_{P}=\left ( \frac{kA\Delta T}{l} \right )_{Q}$
$\frac{\frac{1}{2}k_{Q}(110-T)}{2}=\frac{k_{Q}(T-40)}{1}$

$\frac{(110-T)}{4}=\frac{(T-40)}{1}$

$\110-T=4(T-40)$
$\110-T=4T-160$
$5T=270$
$T=54\, \, ^{\circ }C$
Jawaban C
2. Soal

Tiga batanga logam yang tidak sama jenis dilas menjadi bentuk menyerupai gambar di sampaing ini. Ujung bebas batang pertama bersuhu 100 $^{\circ }C$ , sedangkan dua ujung lainnya bersuhu 0 $^{\circ }C$ . Ketiga batang mempunyai panjang dan luas penampang sama sedangkan konduktivitas termal batang pertama, kedua dan ketiga berturut turut $k_{1}$ , $k_{2}$ , dan $k_{3}$ . Jika relasi antara ketiganya adalah $k_{1}=2k_{2}=3k_{3}$ maka suhu disambungan ketiga batang tersebut ialah mendekati?

A. 10
B. 20
C. 40
D. 60
E. 80

Pembahasan

diketahui ketiga logam mempunyai panjang dan luas penampang sama
$k_{2}=\frac{1}{2}k_{1}$
$k_{3}=\frac{1}{3}k_{1}$
Laju fatwa kalor untuk logam 1 sama dengan laju fatwa kalor logam 2 dan 3, maka

$P_{1}=P_{2}+P_{3}$
$k_{1}\Delta T_{1}=k_{2}\Delta T_{2}+k_{3}\Delta T_{3}$
$k_{1}(100-T)=\frac{1}{2}k_{1}(T-0)+\frac{1}{3}k_{1}(T-0)$
$100-T=\frac{1}{2}T+\frac{1}{3}T$
$\frac{11}{6}T=100$
$T=\frac{600}{11}=54,5\approx 60^{\circ }C$
Jawaban D