5 Contoh soal Perpindahan Kalor
1. Dua batang P dan Q dengan ukuran yang sama tetapi jenis logam berbeda dilekatkan seperti pada gambar di bawah. Jika koefisien konduksi termal P adalah dua kali koefisien konduksi termal Q, maka ሱሁ pada bidang batas P dan Q adalah …
ሀ. 600 oC
ቢ. 200 oC
ሲ. 100 oC
መ. 90 oC
ኢ. 60 oC
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
Dua batang P dan Q mempunyai ukuran yang sama
Koefisien konduksi termal P adalah dua kali koefisien konduksi termal Q
Suhu ujung batang P adalah 90o, suhu ujung batang Q adalah 0o dan suhu di antara batang P dan Q adalah T.
የተጠየቀው፦ በወሰን አውሮፕላን P እና Q ላይ ያለው የሙቀት መጠን
መልስ፡
Rumus laju የሙቀት ማስተላለፊያ በመተላለፊያ :
መግለጫ፡ Q/t = የሙቀት ማስተላለፊያ ፍጥነት፣ k = የሙቀት ማስተላለፊያ አቅም፣ A = የመስቀለኛ ክፍል ስፋት፣ T1 = ከፍተኛ ሙቀት፣ ቲ2 = ዝቅተኛ የሙቀት መጠን፣ l = የነገር ርዝመት።
Dua batang P dan Q mempunyai ukuran sama sehingga luas permukaan (A) dan panjang (l) dilenyapkan dari persamaan. Persamaan di atas berubah menjadi :
Koefisien konduksi termal P adalah dua kali koefisien konduksi termal Q. Persamaan di atas berubah menjadi :
Suhu ujung batang P adalah 90o, suhu ujung batang Q adalah 0o dan suhu di antara batang P dan Q adalah T. Persamaan di atas berubah menjadi :
Suhu pada bidang batas P dan Q adalah 60 oC.
ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።
2. Batang A dan B mempunyai luas penampang dan panjang sama. Bila koefisien konduksi batang A = 1/4 kali koefisien konduksi batang B, kemudian keduanya dipanaskan pada salah satu ujungnya dan ternyata keduanya mengalami perubahan suhu yang sama. Maka perbandingan kelajuan hantaran kalor batang A dan batang B adalah…..
ሀ. 1፡ 4
ለ. 1፡ 2
ሐ. 1፡ 1
መ. 2፡ 1
ኢ. 4፡ 1
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
Luas penampang batang A (A) = luas penampang batang B (A)
Panjang batang A (l) = panjang batang B (l)
Koefisien konduksi batang A (k) = 1/4 kali koefisien konduksi batang B (1/4 k)
Perubahan suhu batang A (ΔT) = perubahan suhu batang B (ΔT)
የተጠየቀው፦ Perbandingan kelajuan hantaran kalor batang A dan batang B
መልስ፡
በትራንስክሽን የሚተላለፈውን የሙቀት መጠን የሚለካው ቀመር፡
መግለጫ፡ Q/t = የሙቀት ማስተላለፊያ ፍጥነት፣ k = የሙቀት ማስተላለፊያ አቅም፣ A = የመስቀለኛ ክፍል ስፋት፣ T2 = ከፍተኛ ሙቀት፣ ቲ1 = ዝቅተኛ የሙቀት መጠን፣ l = የነገር ርዝመት።
Luas penampang sama, panjang batang sama, perubahan suhu sama.
ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።
3. Dua batang logam A dan B berukuran sama masing-masing mempunyai koefisien konduksi 2k dan k.
Keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas dikenakan suhu seperti pada gambar.
Suhu (T) pada sambungan logam A dan B adalah…
ሀ. 80 oC
ቢ. 100 oC
ሲ. 120 oC
መ. 150 oC
ኢ. 160 oC
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
Dua batang logam A dan B berukuran sama
Koefisien konduksi logam A = 2k
Koefisien konduksi logam B = k
Suhu ujung logam A = 210oC
Suhu ujung logam B = 30oC
የተጠየቀው፦ Suhu (T) pada sambungan logam A dan B
መልስ፡
Rumus laju የሙቀት ማስተላለፊያ በመተላለፊያ :
መግለጫ፡ Q/t = የሙቀት ማስተላለፊያ ፍጥነት፣ k = የሙቀት ማስተላለፊያ አቅም፣ A = የገጽታ ስፋት፣ T1-T2 = የሙቀት ለውጥ፣ l = የዘንጉ ርዝመት
ሁለት የብረት ዘንጎች A እና B ተመሳሳይ መጠን ስላላቸው የዘንዶቹ የገጽታ ስፋት (A) እና ርዝመት (l) ከእኩልታው ይወገዳሉ።
ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።
4. Dua batang penghantar mempunyai panjang dan luas penampang yang sama disambung menjadi satu seperti pada gambar di bawah ini. Koefisien konduksi termal batang penghantar kedua = 2 kali koefisien konduksi termal batang pertama. Jika batang pertama dipanaskan sehingga T1 = 100 oC dan T2 = 25 oC , maka suhu pada sambungan (T) adalah …
ሀ. 30 oC
ቢ. 35 oC
ሲ. 40 oC
መ. 45 oC
ኢ. 50 oC
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
Dua batang logam A dan B berukuran sama
Koefisien konduksi batang I = k
Koefisien konduksi batang II = 2k
Suhu ujung batang I = 100oC
Suhu ujung batang II = 25oC
የተጠየቀው፦ Suhu pada sambungan batang I dan II
መልስ፡
በትራንስክሽን የሚተላለፈውን የሙቀት መጠን የሚለካው ቀመር፡
መግለጫ፡ Q/t = የሙቀት ማስተላለፊያ ፍጥነት፣ k = የሙቀት ማስተላለፊያ አቅም፣ A = የገጽታ ስፋት፣ T1-T2 = የሙቀት ለውጥ፣ l = የዘንጉ ርዝመት
በወሰን አውሮፕላን P እና Q ላይ ያለው የሙቀት መጠን፡
ሁለት የብረት ዘንጎች A እና B ተመሳሳይ መጠን ስላላቸው የዘንዶቹ የገጽታ ስፋት (A) እና ርዝመት (l) ከእኩልታው ይወገዳሉ።
ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።
5. Tiga batang logam yang berbeda A, B dan C namun memiliki panjang dan luas penampang yang sama, disambungkan satu sama lain seperti pada gambar di bawah ini.
Besar konduktivitas 4 kA = 2 ኪ.ሜB = ኪC እና ቲ1 = 100oC dan T4 = 20oC maka suhu T2 እና ቲ3 ነው…
A. T2 = 54,26 oC, T3 = 31,4 oC
B. T2 = 31,4 oC, T3 = 54,26 oC
C. T2 = 32,4 oC, T3 = 54,26 oC
D. T2 = 56,26 oC, T3 = 31,4 oC
E. T2 = 54,26 oC, T3 = 30,4 oC
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
T1 = 100oC
T4 = 20oC
4 ኪA = 2 ኪ.ሜB = ኪC
Jika kC = 4፣ ኪB = 2፣ ኪA = 1
የተጠየቀው፦ T2 እና ቲ3
መልስ፡
በትራንስክሪፕሽን የሙቀት ማስተላለፍ ቀመር፡
መረጃ፡
Q/t = የሙቀት ማስተላለፊያ ፍጥነት፣ k = የሙቀት ማስተላለፊያ፣ A = የመስቀለኛ ክፍል ስፋት፣ T1 = የመጀመሪያ ሙቀት፣ ቲ2 = የመጨረሻው የሙቀት መጠን፣ l = የዘንግ ርዝመት።
ርዝመቱ (l) እና የመስቀለኛ ክፍል ስፋት (A) እኩል ናቸው ስለዚህ ከእኩልታው ይወገዳሉ።
የሙቀት መጠኑን ለማስላት ይህንን እኩልታ ይጠቀሙ።
Tinjau batang logam A dan B.
Tinjau batang logam B dan C.
Eliminasikan persamaan 1 dan persamaan 2 :
ቆጠራ ቲ2 menggunakan persamaan 1 :
ትክክለኛው መልስ ሀ.
የጥያቄ ምንጭ፡
ለከፍተኛ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት/ለሙያ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት የብሔራዊ የፊዚክስ ፈተና ጥያቄዎች
