Koefisien konduktivitas R = 2 kali koefisien konduktivitas S, maka suhu tepat pada sambungan kedua logam adalah ….

Jawaban:

 

Dua keping logam R dan S dengan luas penampang yang sama
dilekatkan ujung-ujungnya seperti pada gambar .

 

Koefisien konduktivitas R = 2 kali koefisien konduktivitas
S, maka suhu tepat pada sambungan kedua logam adalah 60 ⁰C

 

Pembahasan:

 

Pada suatu penghantar panas konduksi, kalor yang merambat
tiap sekon dapat di hitung dengan rumus:

 

H = k. A. ∆T/L

 

H = Jumlah kalor yang merambat tiap detik (J/s)

k = Koefisien konduksi termal (J/msK)

A = luas penampang batang (m)

L = Panjang Batang (m)

∆T = perbedaan suhu antara kedua ujung batang (K)

 

Perpindahan panas yang terjadi pada kepingan R dan kepingan
S adalah sama,

Luas permukaan pada kepingan R dan kepingan S juga sama.

 

Sehingga:

 

HS = HR

 

AR = AS = A

 

Suhu di sambungan logam R dan S kota misalkan sebagai T:

 

∆TR  = 80 – T

∆TS  = T – 30

 

Dalam soal diketahui bahwa:

 

kR = 2 kS

LR = 40 cm = 0,4 m

LS = 30 cm = 0,3 m

 

Sehingga:

 

HR = HS

 

kR. A. ∆TR/LR = kS. A. ∆TS/LS

 

2 kS (80 – T) / 0,4 = kS (T – 30) / 0,3

 

2(80 – T) / 0,4 = (T – 30) / 0,3

 

0,6 (80 – T) = 0,4 (T – 30)

 

48 – 0,6T = 0,4T – 12

 

T = 60 ⁰C

 

Kelas: XI

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Suhu dan Kalor

Kata Kunci: Konduksi Panas