Contoh Soal Konduksi

Salam hangat Sobat Ilyas! Kali ini kita akan membahas tentang contoh soal konduksi. Konduksi adalah salah satu bentuk perpindahan panas yang terjadi secara langsung melalui suatu benda atau medium. Konduksi terjadi ketika suhu dua benda yang berbeda saling bersentuhan. Kita akan membahas beberapa contoh soal konduksi untuk mempermudah pemahaman kita tentang konduksi.

Contoh Soal Konduksi 1

Sebuah logam memiliki luas penampang 0,5 m2 dan ketebalan 5 cm. Konduktivitas termal logam tersebut adalah 50 W/mK. Jika suhu satu sisi logam adalah 80°C dan sisi lainnya adalah 20°C, maka berapa kalor yang mengalir melalui logam tersebut dalam waktu 10 menit?Pertama-tama, kita perlu mencari beda suhu antara kedua sisi logam. ΔT = 80°C – 20°C = 60°C. Selanjutnya, kita bisa menggunakan rumus perpindahan kalor melalui konduksi: Q = kAΔT/tQ = (50 W/mK) x (0,5 m2) x (60°C) / (10 x 60 s)Q = 12,5 kJJadi, kalor yang mengalir melalui logam tersebut dalam waktu 10 menit adalah sebesar 12,5 kJ.

Contoh Soal Konduksi 2

Sebuah dinding beton memiliki ketebalan 30 cm dan luas penampang 2 m2. Konduktivitas termal beton adalah 1,2 W/mK. Jika suhu ruangan di dalam rumah adalah 25°C dan suhu di luar rumah adalah 0°C, maka berapa kalor yang diterima oleh dinding beton tersebut dalam waktu 6 jam?Pertama-tama, kita perlu mencari beda suhu antara dalam dan luar rumah. ΔT = 25°C – 0°C = 25°C. Selanjutnya, kita bisa menggunakan rumus perpindahan kalor melalui konduksi: Q = kAΔT/tQ = (1,2 W/mK) x (2 m2) x (25°C) / (6 x 60 x 60 s)Q = 2,0 MJJadi, dinding beton tersebut menerima kalor sebesar 2,0 MJ dalam waktu 6 jam.

Contoh Soal Konduksi 3

Sebuah tabung baja memiliki panjang 2 m dan diameter 0,5 m. Konduktivitas termal baja adalah 60 W/mK. Jika suhu di dalam tabung adalah 120°C dan suhu di luar tabung adalah 20°C, maka berapa kalor yang mengalir melalui tabung tersebut dalam waktu 2 jam?Pertama-tama, kita perlu mencari beda suhu antara dalam dan luar tabung. ΔT = 120°C – 20°C = 100°C. Selanjutnya, kita bisa menggunakan rumus perpindahan kalor melalui konduksi: Q = kAΔT/tQ = (60 W/mK) x (π x (0,5 m)2) x (2 m) x (100°C) / (2 x 60 x 60 s)Q = 5,24 MJJadi, kalor yang mengalir melalui tabung baja tersebut dalam waktu 2 jam adalah sebesar 5,24 MJ.

Contoh Soal Konduksi 4

Sebuah papan kayu memiliki luas penampang 0,2 m2 dan ketebalan 2 cm. Konduktivitas termal kayu adalah 0,15 W/mK. Jika suhu salah satu sisi papan kayu adalah 40°C dan sisi lainnya adalah 30°C, maka berapa kalor yang mengalir melalui papan kayu tersebut dalam waktu 5 menit?Pertama-tama, kita perlu mencari beda suhu antara kedua sisi papan kayu. ΔT = 40°C – 30°C = 10°C. Selanjutnya, kita bisa menggunakan rumus perpindahan kalor melalui konduksi: Q = kAΔT/tQ = (0,15 W/mK) x (0,2 m2) x (10°C) / (5 x 60 s)Q = 0,01 kJJadi, kalor yang mengalir melalui papan kayu tersebut dalam waktu 5 menit adalah sebesar 0,01 kJ.

Contoh Soal Konduksi 5

Sebuah pipa besi memiliki panjang 1 m dan diameter 0,1 m. Konduktivitas termal besi adalah 50 W/mK. Jika suhu di dalam pipa adalah 150°C dan suhu di luar pipa adalah 50°C, maka berapa kalor yang mengalir melalui pipa tersebut dalam waktu 1 jam?Pertama-tama, kita perlu mencari beda suhu antara dalam dan luar pipa. ΔT = 150°C – 50°C = 100°C. Selanjutnya, kita bisa menggunakan rumus perpindahan kalor melalui konduksi: Q = kAΔT/tQ = (50 W/mK) x (π x (0,1 m)2) x (1 m) x (100°C) / (1 x 60 x 60 s)Q = 0,94 MJJadi, kalor yang mengalir melalui pipa besi tersebut dalam waktu 1 jam adalah sebesar 0,94 MJ.

Kesimpulan

Demikianlah beberapa contoh soal konduksi yang bisa kita pelajari. Konduksi adalah salah satu bentuk perpindahan panas yang terjadi secara langsung melalui suatu benda atau medium. Untuk mempermudah pemahaman kita tentang konduksi, kita bisa menggunakan beberapa contoh soal konduksi seperti yang telah kita bahas di atas. Semoga artikel ini bermanfaat untuk Sobat Ilyas. Sampai jumpa kembali di artikel menarik lainnya.