1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Hitung kecepatan aliran kalor melalui jendela kaca dengan luas

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

Hitung kecepatan aliran kalor melalui jendela kaca dengan luas kaca 4,0m x2,0m dan tebal 4,4mm jika suhu pada permukaan dalam dan luar adalah 2 0^0c dan 24^0c(K=0,884 W/m K)​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jadi, laju konduksi kalor yang melalui kaca jendela tersebut adalah 6.429,1 J/s.

Pendahuluan :

Hai ! Kali ini kita akan membahas mengenai laju kalor secara konduksi. Untuk dapat merambat secara konduksi, suatu bidang perambat harus berwujud setidaknya padat dan tidak ikut bergerak. Namun, yang namanya perambatan, pasti ada aliran panas di dalamnya. Aliran panas ini akan merambat dalam waktu tertentu yang disebut dengan laju konduksi. Prinsip-prinsip yang terdapat dalam laju konduksi, yaitu :

  1. Semakin banyak kalor yang berhasil dipindahkan setiap detiknya, maka laju kalor dinyatakan semakin besar.
  2. Semakin singkat selang waktu mengalirnya suatu kalor, maka laju kalor dinyatakan semakin besar.
  3. Semakin besar nilai konduktivitas termal, semakin efektif kalor yang berpindah; sehingga laju kalor akan meningkat.
  4. Semakin besar luas permukaan penghantar, semakin banyak bagian benda penghantar yang mampu mengantarkan panas. Secara logika, laju kalor pasti meningkat.
  5. Semakin tinggi perbedaan suhu, maka kalor yang mengalir pasti semakin banyak. Dalam selang waktu yang sama, saat kalor semakin banyak dialirkan maka laju kalor akan semakin meningkat.
  6. Semakin tebal suatu penghantar, maka akan menghambat suatu kalor yang akan berpindah. Hal ini menyebabkan laju kalor semakin berkurang.

Pembahasan :

Berdasarkan rumus- rumus dasar diatas, maka dapat disimpulkan rumusnya yaitu :

•> Hubungan laju konduksi dengan jumlah kalor dan waktu

\boxed{H = \frac{Q}{t}}

Dengan ketentuan :

  • H = laju konduksi (J/s)
  • Q = kalor yang berpindah (J)
  • t = waktu yang diperlukan (s)

•> Hubungan laju konduksi dengan konduktivitas termal, luas permukaan, perbedaan suhu, dan ketebalan

\boxed{H = \frac{k . A . \Delta T}{L}}

Dengan ketentuan :

  • H = laju konduksi (J/s)
  • k = konduktivitas termal (W/mK)
  • A = luas permukaan (m²)
  • \Delta T = perbedaan suhu yang terjadi (K)
  • L = ketebalan (m)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

  • k = konduktivitas termal = 0,884 W/mK
  • spesifikasi => panjang = 4,0 m & lebar = 2,0 m
  • T_2 = suhu akhir = 24°C = 24 + 273 = 297 K
  • T_1 = suhu awal = 20°C = 20 + 273 = 293 K
  • L = ketebalan = 4,4 mm = 4,4 mm /1.000 = 0,0044 m

Ditanya : H = laju konduksi = ... J/s

Jawab :

H = \frac{k . A . \Delta T}{L}

H = \frac{k . (p \times l) . (T_2 - T_1)}{L}

H = \frac{0,884 . (4 \times 2) . (297 - 293}{0,0044}

H = \frac{0,884 . (8) . (4)}{0,0044}

H = \frac{28,288}{0,0044}

\boxed{H \approx 6.429,1 \: J/s}

Kesimpulan : Jadi, laju konduksi kalor yang melalui kaca jendela tersebut adalah 6.429,1 J/s.

Pelajari Lebih Lanjut :

Detail Jawaban :

Kelas : 11

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 5 - Kalor dan Perpindahan Kalor

Kata Kunci : perpindahan kalor; konduksi; laju kalor

Kode Kategorisasi : 11.6.5

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh MDKP 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: Tue, 01 Jun 21
<< Previous Post
Next Post >>