דוגמה לשאלות על העברת חום

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 סוהו pada bidang batas P dan Q adalah …

A. 600 ^oC

B. 200 ^oC

ג. 100 ^oC

ד. 90 ^oC

א. 60 ^oC

דִיוּן

ידוע כי:

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 90^o, suhu ujung batang Q adalah 0^o dan suhu di antara batang P dan Q adalah T.

נשאל: Suhu pada bidang batas P dan Q

תשובה:

Rumus laju העברת חום באמצעות הולכה :

תיאור: Q/t = קצב העברת חום, k = מוליכות תרמית, A = שטח חתך, T₁ = טמפרטורה גבוהה, T₂ = טמפרטורה נמוכה, l = אורך האובייקט.

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 90^o, suhu ujung batang Q adalah 0^o 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.

התשובה הנכונה היא ה'.

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…..

א. 1 : 4

ב. 1 : 2

ג. 1:1

ד. 2:1

ה. 4 : 1

דִיוּן

ידוע כי:

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)

נשאל: Perbandingan kelajuan hantaran kalor batang A dan batang B

תשובה:

הנוסחה לקצב העברת החום באמצעות הולכה:

תיאור: Q/t = קצב העברת חום, k = מוליכות תרמית, A = שטח חתך, T₂ = טמפרטורה גבוהה, T₁ = טמפרטורה נמוכה, l = אורך האובייקט.

Luas penampang sama, panjang batang sama, perubahan suhu sama.

התשובה הנכונה היא ה'.

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…

A. 80 ^oC

B. 100 ^oC

ג. 120 ^oC

ד. 150 ^oC

א. 160 ^oC

דִיוּן

ידוע כי:

Dua batang logam A dan B berukuran sama

Koefisien konduksi logam A = 2k

Koefisien konduksi logam B = k

Suhu ujung logam A = 210^oC

Suhu ujung logam B = 30^oC

נשאל: Suhu (T) pada sambungan logam A dan B

תשובה:

Rumus laju העברת חום באמצעות הולכה :

תיאור: Q/t = קצב מעבר חום, k = מוליכות תרמית, A = שטח פנים, T₁-T₂ = שינוי בטמפרטורה, l = אורך המוט

Dua batang logam A dan B berukuran sama sehingga luas permukaan (A) dan panjang (l) batang dilenyapkan dari persamaan.

התשובה הנכונה היא ד'.

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 …

A. 30 ^oC

B. 35 ^oC

ג. 40 ^oC

ד. 45 ^oC

א. 50 ^oC

דִיוּן

ידוע כי:

Dua batang logam A dan B berukuran sama

Koefisien konduksi batang I = k

Koefisien konduksi batang II = 2k

Suhu ujung batang I = 100^oC

Suhu ujung batang II = 25^oC

נשאל: Suhu pada sambungan batang I dan II

תשובה:

הנוסחה לקצב העברת החום באמצעות הולכה:

תיאור: Q/t = קצב מעבר חום, k = מוליכות תרמית, A = שטח פנים, T₁-T₂ = שינוי בטמפרטורה, l = אורך המוט

Suhu pada bidang batas P dan Q :

Dua batang logam A dan B berukuran sama sehingga luas permukaan (A) dan panjang (l) batang dilenyapkan dari persamaan.

התשובה הנכונה היא ג'.

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 k_A = 2 אלף_B = k_C ו-T₁ = 100^oC dan T₄ = 20^oC maka suhu T₂ ו-T₃ הוא…

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

אי.טי.₂ = 54,26 ^oC, T₃ = 30,4 ^oC

דִיוּן

ידוע כי:

T₁ = 100^oC

T₄ = 20^oC

k 4_A = 2 אלף_B = k_C

Jika k_C = 4, אלף_B = 2, אלף_A = 1

נשאל: T₂ ו-T₃

תשובה:

נוסחת העברת חום באמצעות הולכה:

מידע:

Q/t = קצב העברת חום, k = מוליכות תרמית, A = שטח חתך, T₁ = טמפרטורה התחלתית, T₂ = טמפרטורה סופית, l = אורך המוט.

האורך (l) ושטח החתך (A) שווים ולכן הם הוסרו מהמשוואה.

השתמשו במשוואה זו כדי לחשב את הטמפרטורה.

Tinjau batang logam A dan B.

Tinjau batang logam B dan C.

Eliminasikan persamaan 1 dan persamaan 2 :

הרוזן ט₂ menggunakan persamaan 1 :

התשובה הנכונה היא א'.

מקור השאלה:

שאלות בפיזיקה בבחינה הארצית לחטיבת ביניים/תיכון מקצועי