(1). Tiga Batang Logam Koefisien Konduksi Termal Suhu Sambungan Batang
59. Tiga batang logam yang berbeda jenisnya dilas menjadi bentuk seperti pada gambar ini.
Ujung bebas batang pertama bersuhu 100°C, sedangkan dua ujung lainnya bersuhu 0°C. Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang sama, sedangkan konduktivitas termal batang pertama kedua dan ketiga berturut-turut k1, k2, dan k3. Jika hubungan antara ketiganya adalah k1 = 2k2 = 3k3 maka suhu sambungan ketiga batang tersebut mendekati …
A. 10°C C. 40°C E. 80°C
B. 20°C D. 60°C
59. Pembahasan:
Persambungan pada soal berlaku:
H1 = H2 + H3,
panjang sama (d) dan sejenis (besi, k: sama) maka berlaku:
Jawaban: D
(2). Tiga Batang Logam Seri Mendatar Perbandingan Luas Penampang Suhu Sambungan Batang
63. Tiga batang besi pejal yang sama panjangnya disambungkan memanjang seperti pada gambar di bawah ini.
Perbandingan luas penampang batang diurutkan dari kiri ke kanan adalah 1:2:3. Suhu ujung bebas batang pertama dijaga tetap pada suhu TA, dan batang ketiga pada suhu TB. Suhu sambungan antara batang pertama dan kedua adalah … menit
63. Pembahasan:
Dalam persambungan berlaku:
H1 = H2 + H3,
panjang sama (d) dan sejenis (besi, k: sama) maka berlaku:
Jawaban: B
(3). Koefisien Konduksi Kalor Suhu Batas Sambungan Batang
57. Dua batang A dan B dengan ukuran yang sama, tetapi jenis yang berbeda disambungkan seperti diperlihatkan pada gam bar.
Ujung kiri batang A bersuhu 80°C dan ujung kanan batang B bersuhu 5°C. Jika koefisien konduksi kalor batang B adalah dua kali koefisien konduksi kalor batang A, maka suhu pada bidang batas batang A dan B adalah (dalam°C)
A. 30 C. 50 E. 60
B. 45 D. 55
57. Pembahasan:
Dua batang mempunyai ukuran sama artinya panjang (I) dan luas penampang (A ) adalah sama. Perambatan kalor yang terjadi pada kedua logam adalah:
Jawaban: A
(4). Tiga Batang Logam Koefisien Konduksi Termal Suhu Sambungan Batang
58. Tiga batang logam A, B, dan C dengan ukuran sama, tetapi jenis logam berbeda (gambar).
Ujung logam C bersuhu 90°C, sedangkan ujung logam A dan B masing-masing bersuhu 0°C dan 10°C. Jika koefisien konduksi termal A dan B masing-masing 2 kali dan 3 kali koefisien konduksi termal C, suhu pada persambungan ketiganya sebesar …
A. 15°C D. 30°C
B. 20°C E. 40°C
C. 25°C
58. Pembahasan:
Jawaban: B
(5). Tiga Batang Konduktor
24. Tiga batang konduktor P, Q, dan R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas penampang sama disambungkan seperti gambar.
Suhu T1=20℃ dan T4=90℃, koefisien konduksi kP=2kQ=4kR maka suhu T2 dan T3 adalah ….
Jawab: D Bahas:
Luas potongan membujur (A) sama, panjang tiap jenis logam (l) sama.
(6). Koefisien Konduktivitas Kalor Logam
56. Dua logam A dan B yang berbeda jenisnya, mempunyai ukuran yang sama. Keduanya disambung satu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu ujung bebas logam A dan logam B berturut-turut 220°C dan 40°C serta koefisien konduksi kalor logam A setengah kali koefisien konduktivitas kalor logam B maka suhu pada sambungan tersebut adalah …
A. 60°C D. 150°C
B. 80°C E. 200°C
C. 100°C
56. Pembahasan:
Dua batang mempunyai ukuran sama artinya panjang (I) dan luas penampang (A) adalah sama. Perambatan kalor yang terjadi pada kedua logam adalah:
Jawaban: C
(7). Laju Konduksi Kalor
53. Laju konduksi kalor yang melalui dinding dapat diperbesar dengan cara:
1. memperbesar beda suhu permukaan dinding
2. memperbesar luas permukaan dinding
3. memperkecil ketebalan dinding
4. mengecat dinding dengan warna hitam
dari pernyataan di atas manakah yang benar..
A. 1,2, dan 3 D. 4saja
B. 1 dan 3 E. 1,2, 3, dan 4
C. 2 dan 4
53. Pembahasan:
Perambatan kalor (H) secara konduksi dirumuskan:
Dimana H sebanding dengan k (konduktivitas termal)
H sebanding dengan A (luas permukaan
dinding)
H sebanding dengan ΔT (beda suhu permukaan dinding)
H berbanding terbalik dengan I (ketebalan dinding)
Jawaban: A
(8). Laju Kalor pada Konduksi Berbanding Lurus dengan Luas Penampang
55. Laju kalor pada sebatang logam yang panjangnya x, luas penampang A, dan perbedaan suhunya ΔT adalah …
A. berbanding lurus dengan luas penampang
B. berbanding terbalik dengan perbedaan suhu.
C. berbanding lurus dengan panjang logam.
D. berbanding terbalik dengan luas penampang.
E. berbanding lurus dengan waktu.
55. Pembahasan:
Laju kalor pada konduksi berbanding lurus dengan luas penampang.
Jawaban: A
(9). Konduksi Kalor Koefisien Hantaran Kaca
54. Suatu jendela terbuat dari kaca yang mempunyai ukuran panjang 150 cm, lebar 50 cm, dan tebal 8,6 mm digunakan sebagai pembatas ruangan yang berselisih suhu 10°C. Jika koefisien hantaran kaca 1,72 J/m det°C maka banyaknya panas per detik yang melalui kaca adalah …
A. 5 kilojoule D. 7,5 joule
B. 10 kilojoule E. 12,5 joule
C. 1,5 kilojoule
54. Pembahasan:
Perambatan kalor (H)secara konduksi dirumuskan:
Jawaban: C
(10). Perbandingan Cepat Rambat Kalor Konduksi
Dua batang logam sejenis A dan B penampangnya berbanding 2 : 1 sedangkan panjangnya berbanding 4 : 1. Jika beda suhu ujung-ujung kedua batang sama maka jumlah rambatan kalor tiap satuan waktu pada A dan B berbanding.
a. 2 : 1 b. 1 : 2 c. 8 : 3 d. 3 : 8 e. 1 : 1
Pembahasan: Teliti baik soal pilihan ganda maupun esai jawaban berupa perbandingan terbalik tidak dibenarkan.
Laju Konduksi Suhu Sambungan Batang Konduktor
