soal dan pembahasan KONDUKSI KALOR

pepindahan kalor konduksi

No. 1: Soal UNBK dan UNKP 2017 tentang konduksi kalor paket 1

1.      Tiga plat konduktor dengan jenis berbeda - beda disambung seperti gambar di bawah!

Jika perbandingan koefisien konduksi termal logam P , Q , dan R adalah 2 : 1 : 2 .

Besa suhu sambungan T2 dan T3 adalah....

A.      14 ^oC

B.      20 ^oC

C.      35 ^oC

D.     60 ^oC

E.      80 ^oC

Jawaban: C

Pembahasan:

k_P = 2k_Q

2k_Q = k_R

sehingga pebandingannya

2 : 1 : 2

Cara 1

Dengan rumus konduksi / pebandingan:

K1. ΔT1 = K2. ΔT2 = K3. ΔT3

2 . (140 – T2 ) = 1 . (T2 – T3) = 2 . (T3 – 0)

2 . (140 – T2 ) = 1 . (T2 – T3)

280 – 2T₂ = T₂ – T₃

280 = 3T₂ – T₃ ....... pers i

1 . (T₂ – T₃) = 2 . (T₃ – 0)

T₂ = 3T₃....... pers ii

Substitusi:

280 = 3T₂ – T₃ ....... pers i

280 = 3. 3T₃– T₃

280 = 8 T₃

T₃ = 35

T₂ = 3T₃....... pers ii

T₂ = 3.35 = 105 ^oC

Cara 2: Rumus cepat

K bebanding tebalik dengan T

½ : 1 : ½

Atau

1 : 2 : 1

ΔT = T1 – T4 = 140 – 0 = 140

ΔT2 = (1/4).140 = 35

T2 = 140 – 35 = 105

ΔT3 = (1/4).140 = 35

T3 = 35 - 0 = 35

Soal No. 2 : Soal UNBK dan UNKP 2017 tentang konduksi kalor tipe 2

2.      Tiga plat konduktor dengan jenis berbeda - beda disambung seperti gambar di bawah!

Jika perbandingan koefisien konduksi termal logam P , Q , dan R adalah k_P = 2k_Q = k_R.

Besa suhu sambungan T2 dan T3 adalah....

A.      14 ^oC

B.      20 ^oC

C.      35 ^oC

D.     60 ^oC

E.      80 ^oC

Jawaban: C

Pembahasan:

k_P = 2k_Q

2k_Q = k_R

Pebandingan k

2 : 1 : 2

Bisa di kerjakan dengan cara pertama sepeti no 1 di atas. Atau dengan cara 2

Cara 2:

K bebanding tebalik dengan T

½ : 1 : ½

Atau

1 : 2 : 1

ΔT = T1 – T4 = 140 – 0 = 140

ΔT2 = (1/4).140 = 35

T2 = 140 – 35 = 105

ΔT3 = (1/4).140 = 35

T3 = 35 - 0 = 35

3.      Dua buah jenis logam A dan B berukuran sama disambung satu sama lain. Konduktivitas logam A sama dengan tiga kali konduktivitas logam B. Jika suhu di ujung logam B 120^oCdan suhu pada sambungan 90^oC maka suhu pada ujung logam A sebesar adalah … .

A.      60 ^oC

B.      70 ^oC

C.      80 ^oC

D.     90 ^oC

E.      95 ^oC

Jawaban: C

Pembahasan:

K1. ΔT1 = K2. ΔT2

3 . (90 – T) = 1.(120 – 90)

270 – 3T = 30

3T = 240

T = 80 ^oC

4.      Sebuahjendela memiliki ukuran 4 × 2,5 m dengan ketebalan 10 mm. Suhu di dalam ruangan 24 °C dan di luar ruangan 26 °C. Tentukan laju perpindahan kalor dari luar ke dalam ruangan jika konduktivitas termal kaca 0,8 J/s m °C!

Jawaban:

Pembahasan:

rumus laju konduksi kalor

	K . A . ΔT
H =	_________
	L

	0,8 . 4 × 2,5 . (26 – 24)
H =	__________________
	10 . 10-3

H =

1600 J/s

5.      Duabatang logam sejenis penampangnya berbanding 2 : 1 dan panjangnya berbanding 4 : 3. Bila beda suhu ujung-ujung kedua batang sama, maka tentukan perbandingan laju perpindahan kalor pada kedua logam tersebut!

Pembahasan:

 rumus laju konduksi kalor

	K . A . ΔT
H =	_________
	L

K . A . ΔT		K . A . ΔT
_________	=	_________
L		L

4 . 2 .

=

1 . 3

8

:

3

6.      Duabatang logam berukuran sama masing-masing mempunyai koefisien 2k dan k dihubungkan menjadi satu. Kedua logam memiliki ujung bebas yang masing-masing bersuhu 210 °C dan 30 °C. Tentukan besar suhu pada sambungan kedua logam tersebut!

 jawaban:

pembahasan:

dengan rumus cepat / rumus rata - rata

	T1 . k1 + T2 . k2
T =	____________
	k1 + k2

	210 . 2 + 30 . 1
T =	____________
	2+1

T =

150 oC

7. gagang panci tebuat dai kau atau plastik, hal tesebut betujuan....

A. agar laju kalor kecil

B. aga lajur kalo besar

C. plastik adalah konduktor yang baik

D. plastik dan kyau tidak beracun sehingga aman

E. kayu tidak mudah tebaka

8. perhatikan pernyataan beikut!

1. tidak membutuhkan medium dalam perambatan kalor

2. membutuhkan medium dalam perambatan kalor.

3. partikel ikut berpindah membawa kalor.

4. partikel tidak ikut berpindah membawa kalor.

pada proses konduksi kalor konsep yang benar adalah...

A. 1, 2 dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4 saja

E. semua benar

jawaban: C

9. saat siang hari yang terik ditreas rumah meskipun tidak terkena matahari secara langsung tapi masih terasa panas, hal tersebut temasuk perpindahan kalor secara...

A. konduksi

B. konveksi

C. radiasi

D. isolasi

E. frustasi

jawaban: B (konveksi)

10. angin darat dan angin laut adalah perpindahan kalor secara....

A. konduksi

B. konveksi

C. radiasi

D. isolasi

E. frustasi

jawaban: B (konveksi)