Perpindahan kalor – contoh soal UN

1. Logam A dan B mempunyai panjang dan luas penampang sama. Koefisien konduksi logam A = 1/6 kali koefisien konduksi logam B.  Kedua logam dipanaskan pada salah satu ujungnya dan ternyata keduanya mengalami perubahan suhu yang sama. Maka perbandingan kelajuan hantaran kalor logam A dan logam B adalah …
A. 6 : 1
B. 1 : 6
C. 1 : 5
D. 2 : 1
E. 4 : 1
Pembahasan :Diketahui :
kA = 1/6 kB = 1/6
kB = 6/6 = 1
Ditanya :
Perbandingan laju perpindahan kalor melalui logam A dan logam B ?
Jawab :
Rumus laju perpindahan kalor secara konduksi :
Perpindahan kalor - 1Keterangan : Q/t = laju perpindahan kalor, k = konduktivitas termal, A = luas penampang, T1 = suhu tinggi, T2 = suhu rendah, l = panjang benda.

Perpindahan kalor - 2Panjang dan luas penampang kedua logam sama besar sehingga l dan A dilenyapkan dari persamaan. Perubahan suhu kedua logam sama sehingga (T1 – T2) dilenyapkan dari persamaan.
kA : kB
1/6 : 6/6
1 : 6
Jawaban yang benar adalah B.
2. Dua zat padat P dan Q yang mempunyai ukuran yang sama tetapi jenisnya berbeda dilekatkan seperti pada gambar di bawah. Apabila koefisien konduksi termal P adalah tiga kali koefisien konduksi termal Q, maka suhu pada bidang batas P dan Q adalah …
A. 60 oC
B. 50 oC
C. 40 oC
D. 20 oC
E. 10 oC

Perpindahan kalor - 3Pembahasan :
Diketahui :
TP = 0 oC
TQ = 80 oC
kP = 3 kQ = 3
kQ = 1
Ditanya :
Suhu pada bidang batas P dan Q ?
Jawab :

Perpindahan kalor - 4Ukuran kedua benda sama sehingga A dan l dilenyapkan dari persamaan.
Perpindahan kalor - 5Jawaban yang benar adalah D.