14. Logam P yang ujungnya bersuhu 10°C disambung dengan logam

Berikut ini adalah pertanyaan dari gusmalhalmi pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

14. Logam P yang ujungnya bersuhu 10°C disambung dengan logam Q yang suhu ujungnya 115°C seperti gambar berikut! Konduktivitas thermal logam P dan Q masing-masing 380 J/m.s.ºC dan 200 J/m.s.ºC. Jika luas penampang kedua batang sama 2 cm², maka suhu sambungan antara logam P dan Q adalah..... a. 62,5°C 15 cm b. 58,0°C c. 46,2°C d. 33,1°C 10°C P 15 cm 115 C Q​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

Untuk menentukan suhu sambungan antara logam P dan Q, kita dapat menggunakan persamaan rate of heat transfer.

Rate of heat transfer = K x A x (ΔT) / L

Dimana:

K = konduktivitas termal (J/m.s.ºC)

A = luas penampang (m²)

ΔT = perbedaan suhu (ºC)

L = jarak penghantaran panas (m)

Konduktivitas termal logam P = 380 J/m.s.ºC

Luas penampang = 2 cm² = 0.0002 m²

Jarak penghantaran panas = 15 cm = 0.15 m

Perbedaan suhu = 115°C - 10°C = 105ºC

Rate of heat transfer dari logam P = 380 x 0.0002 x 105 / 0.15 = 1566 J/s

Konduktivitas termal logam Q = 200 J/m.s.ºC

Jarak penghantaran panas = 15 cm = 0.15 m

Perbedaan suhu = suhu sambungan - 10°C

Dengan asumsi suhu sambungan adalah T, kita dapat menuliskan rate of heat transfer dari logam Q:

Rate of heat transfer = 200 x 0.0002 x (T - 10) / 0.15

Karena rate of heat transfer dari kedua logam harus sama, kita dapat menyatakan:

380 x 0.0002 x 105 / 0.15 = 200 x 0.0002 x (T - 10) / 0.15

Kemudian, kita bisa menyelesaikan persamaan untuk mencari suhu sambungan:

T = (380 x 0.0002 x 105 / 200 x 0.0002) + 10

T = 62.5°C

Jadi, suhu sambungan antara logam P dan Q adalah 62.5°C

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Raqii 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: Fri, 05 May 23