Berikut ini adalah pertanyaan dari revaldoalfian18 pada mata pelajaran SBMPTN untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Jawaban:
492,5 derajat Celcius
atau
Q / t = 100 x 0,
Penjelasan:
Untuk menentukan apakah perlu menambahkan fan untuk menjaga permukaan chip tetap terjaga pada suhu 55 derajat Celcius, kita perlu melakukan perhitungan suhu pada permukaan chip dengan menggunakan informasi yang telah diberikan.
Pertama-tama, kita dapat menggunakan rumus persamaan Fourier untuk menghitung laju perpindahan kalor dari permukaan chip ke udara sekitarnya, yaitu:
Q / t = k A (T1 - T2) / d
di mana:
Q / t adalah laju perpindahan kalor dari permukaan chip ke udara sekitarnya (dalam watt)
k adalah konduktivitas termal bahan chip (dalam watt/meter.K)
A adalah luas permukaan chip (dalam meter persegi)
T1 adalah suhu permukaan chip (dalam derajat Celcius)
T2 adalah suhu udara sekitarnya (dalam derajat Celcius)
d adalah jarak antara permukaan chip dan udara sekitarnya (dalam meter)
Dalam hal ini, kita dapat menganggap bahwa bahan chip memiliki konduktivitas termal sekitar 200 W/m.K. Kita juga dapat menganggap bahwa jarak antara permukaan chip dan udara sekitarnya adalah sekitar 0,5 cm (atau 0,005 meter). Oleh karena itu, rumus persamaan Fourier dapat disederhanakan menjadi:
Q / t = 200 x 0,04² x (T1 - T2) / 0,005
Q / t = 12800 (T1 - T2)
Selanjutnya, kita dapat menggunakan hukum pendinginan Newton untuk menghitung suhu udara sekitarnya yang diperlukan untuk menjaga suhu permukaan chip pada 55 derajat Celcius, yaitu:
Q / t = h A (T1 - T2)
di mana:
h adalah koefisien perpindahan kalor antara permukaan chip dan udara sekitarnya (dalam watt/meter².K)
A adalah luas permukaan chip (dalam meter persegi)
T1 adalah suhu permukaan chip (dalam derajat Celcius)
T2 adalah suhu udara sekitarnya (dalam derajat Celcius)
Dalam hal ini, kita tidak mengetahui nilai koefisien perpindahan kalor antara permukaan chip dan udara sekitarnya (h). Namun, kita dapat mengasumsikan bahwa nilai koefisien ini sekitar 10-100 W/m².K, tergantung pada kondisi lingkungan. Oleh karena itu, kita dapat menghitung suhu udara sekitarnya yang diperlukan untuk menjaga suhu permukaan chip pada 55 derajat Celcius dengan menggunakan rentang nilai koefisien perpindahan kalor yang dianggap:
Q / t = 10 x 0,04² x (T1 - 55)
Q / t = 0,16 (T1 - 55)
T1 - 55 = (Q / t) / 0,16
T1 - 55 = 437,5
T1 = 492,5 derajat Celcius
atau
Q / t = 100 x 0,
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh dezkirizaldi 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, 05 Jun 23