Berikut ini adalah pertanyaan dari julpiantoali1407 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
Kedua plat itu terletak di dalam sebuah ruang yang sangat besar yang dinding-dindingnya
dipelihara pada suhu 27oC. Kedua plat itu saling bertukaan kalor satu sama lain. Tentukan
perpindahan netto ke setiap plat dan ke ruang
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Untuk mencari perpindahan netto ke setiap plat dan ke ruang, kita dapat menggunakan rumus Stefan-Boltzmann:
q = ε * σ * A * (T^4 - T0^4)
Dimana:
q adalah perpindahan netto kalor (W)
ε adalah emisivitas plat (dimensionless)
σ adalah konstanta Stefan-Boltzmann (5.67 x 10^-8 W/m^2.K^4)
A adalah luas plat (m^2)
T adalah suhu plat (K)
T0 adalah suhu lingkungan (K)
Jadi, kita perlu mengkonversi suhu dari derajat Celsius ke kelvin terlebih dahulu. Suhu 27oC dalam kelvin adalah 27 + 273 = 300 K. Suhu 1500oC dalam kelvin adalah 1500 + 273 = 1773 K, dan suhu 750oC dalam kelvin adalah 750 + 273 = 1023 K.
Plat pertama dipelihara pada suhu 1773 K dengan emisivitas 0,2, sedangkan plat kedua dipelihara pada suhu 1023 K dengan emisivitas 0,5.
Perpindahan netto kalor plat pertama ke ruang adalah:
q1 = ε1 * σ * A * (T1^4 - T0^4) = 0.2 * 5.67 x 10^-8 * 1.5 x 2.5 * (1773^4 - 300^4) = 63.9 W
Perpindahan netto kalor plat kedua ke ruang adalah:
q2 = ε2 * σ * A * (T2^4 - T0^4) = 0.5 * 5.67 x 10^-8 * 1.5 x 2.5 * (1023^4 - 300^4) = 25.6 W
Perpindahan netto kalor total ke ruang adalah q1 + q2 = 63.9 + 25.6 = 89.5 W
Perpindahan netto kalor plat pertama ke plat kedua adalah:
q3 = ε1 * σ * A * (T1^4 - T2^4) = 0.2 * 5.67 x 10^-8 * 1.5 x 2.5 * (1773^4 - 1023^4) = 37.5 W
Perpindahan netto kalor plat kedua ke plat pertama adalah:
q4 = ε2 * σ * A * (T2^4
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Monstrius dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.
Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact
Last Update: Mon, 27 Mar 23