Soal Latihan 3 SP 2014

Soal Latihan 3: Perpindahan Panas
Fisika 2
1. Dinding eksterior sebuah rumah terbuat dari bata dengan tebal 4 inchi (k = 0,7
W/m.oC) diikuti dengan plester gipsum dengan tebal 1,5 inchi (k = 0,48 W/m.oC).
Berapa tebal isolasi rock-wool (k = 0,065 W/m.oC) yang harus ditambahkan untuk
mengurangi kerugian kalor (atau penambahan) melalui dinding sebesar 80%?
2. Sebuah pipa uap panas mempunyai suhu dalam250oC. Diameter dalam pipa adalah 8
cm, tebalnya 5,5 mm. Pipa itu dilapisi dengan lapisan isolasi yang mempunyai k = 0,5
W/m.oC setebal 9 cm, diikuti dengan lapisan lain dengan k = 0,25 W/m.oC setebal 4
cm. Suhu luar isolasi adalah 20oC. Hitunglah kehilangan kalor per satuan panjang
andaikan k = 47 W/m.oC untuk pipa!
3. Sebuah pelat temperaturnya konstan sebesar 2000C. Udara di kedua sisi pelat
bertemperatur sama yaitu 250C. Berapa panas yang hilang secara konveksi dari 1 m2
pelat tersebut selama 5 menit, bila:
a. Posisi pelat horisontal
b. Posisi pelat vertikal
Dari daftar tabel koefisien konveksi diketahui bahwa untuk pelat horisontal:
Konveksi ke atas: h= 0,595x10-4 (∆T)1/4 kal/s.cm2K
Konveksi ke bawah: h= 0,314x10-4 (∆T)1/4 kal/s.cm2K
Sedangkan untuk pelat vertikal: h= 0,424x10-4 (∆T)1/4 kal/s.cm2K
4. Sebuah pelat baja (k = 40 W/m.0C) setebal 2 cm mempunyai ukuran 60 cm x 100 cm
dan berada pada posisi horisontal. Di atas pelat ini berhembus udara bertemperatur
200C, sedangkan temperatur bagian atas pelat adalah 2500C (koefisien konveksi pelat
horisontal adalah h = 25 W/m. 0C). Bila panas yang hilang secara radiasi dari pelat
adalah 300 W, hitunglah temperatur bagian bawah pelat!
5. Salah satu permukaan dinding ditutup dengan isolator yang tebalnya 2,5 cm dan
konduktivitasnya 1,5 W/m.0C. Temperatur permukaan dalam dinding tersebut adalah
3000C, sedangkan temperatur bagian luar isolator adalah 400C. Bila temperatur
lingkungan sekitar isolator adalah 380C, berapakah koefisien konveksi isolator
tersebut?
6. Sebuah bola tembaga dengan emisivitas e = 0,25 dan jari-jari 10 cm berada dalam
ruang hampa udara yang dinding-dinding ruangnya bertemperatur tetap 270C.
Berapakah energi panas yang harus diberikan pada bola itu, agar temperatur bola tetap
1270C?
Selamat Mengerjakan
Semoga Berhasil dalam Ujian, Berusaha untuk Mencapai Kesuksesan