Contoh soal perpindahan kalor secara konduksi

1. Jelaskan menggunakan contoh, pengertian perpindahan kalor secara konduksi ?
Pembahasan
Perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan kalor yang terjadi melalui tumbukan antara atom/molekul penyusun benda. Misalnya tinjau sebatang besi yang dipanaskan. Salah satu ujung besi disentuhkan ke api dan ujung lainnya dipegang. Walaupun ujung besi yang dipegang tidak bersentuhan dengan api tetapi karena kalor/panas berpindah melalui batang besi maka ujung besi yang dipegang terasa panas. Bagaimana cara kalor berpindah dari satu satu ujung besi ke ujung besi lainnya ?
Ujung besi yang dipanaskan mendapat tambahan kalor. Kalor adalah energi yang secara alamiah berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Adanya tambahan energi menyebabkan atom/molekul penyusun besi bergetar semakin jauh dari posisi setimbangnya. Ketika bergetar semakin jauh, atom/molekul tersebut menumbuk atom/molekul di sebelahnya sehingga atom/molekul yang ditumbuk bergetar semakin jauh dan mempunyai energi semakin besar. Proses ini berlangsung seterusnya hingga kalor tiba pada ujung besi yang dipegang.

2. Mungkinkah perpindahan kalor secara konduksi terjadi antara atom/molekul zat cair ?
Pembahasan
Cermati contoh berikut ini. Ketika sebatang besi dipanaskan, kalor berpindah dari suatu atom/molekul besi ke atom/molekul besi lainnya sehingga bisa dikatakan perpindahan kalor secara konduksi terjadi antara atom/molekul zat padat. Perpindahan kalor secara konduksi tidak terjadi antara atom/molekul zat cair karena antara atom/molekul zat cair terjadi perpindahan kalor secara konveksi dan demikian juga antara atom/molekul zat gas terjadi perpindahan kalor secara konveksi.

3. Konduktivitas termal bata adalah 0,84 J/m.s.Co dan konduktivitas termal wol adalah 0,040 J/m.s.Co. Manakah yang merupakan konduktor kalor yang lebih baik, bata atau wol ?
Pembahasan
Benda yang memiliki konduktivitas termal besar merupakan penghantar kalor yang baik (konduktor termal yang baik) sedangkan benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
Berdasarkan soal, konduktivitas termal bata lebih besar daripada konduktivitas termal wol sehingga bata merupakan penghantar kalor yang lebih baik dibandingkan wol.

4. Sebatang baja berbentuk silinder pejal mempunyai panjang 1 meter dan luas penampang 0,2 meter kuadrat. Konduktivitas termal baja adalah 40 J/m.s.Co. Jika selisih suhu antara kedua ujung baja adalah 10oC, tentukan laju perpindahan kalor secara konduksi pada batang baja tersebut !
Pembahasan
Diketahui :
Panjang baja (l) = 1 m
Luas penampang baja (A) = 0,2 m2
Konduktivitas termal baja (k) = 40 J/m.s.Co
Perbedaan suhu kedua ujung baja (ΔT) = 10oC
Ditanya : Laju perpindahan kalor secara konduksi (Q/t)
Jawab :
Rumus laju perpindahan kalor secara konduksi :
Q/t = k A ΔT / l
Q/t = (40)(0,2)(10) / 1
Q/t = 80 / 1
Q/t = 80 Joule/sekon

(Jumlah halaman : 15)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Contoh soal kalibrasi termometer
  2. Contoh soal konversi skala suhu
  3. Contoh soal pemuaian panjang
  4. Contoh soal pemuaian luas
  5. Contoh soal pemuaian volume
  6. Contoh soal kalor
  7. Contoh soal tara kalor mekanik
  8. Contoh soal kalor jenis dan kapasitas kalor
  9. Contoh soal kalor laten, kalor lebur, kalor uap
  10. Contoh soal perpindahan kalor secara konveksi
  11. Contoh soal perpindahan kalor secara konduksi
  12. Contoh soal perpindahan kalor secara radiasi
  13. Contoh soal asas Black
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: