Sebuah perusahaan oil and I gas di Rusia memiliki pipa penyalur (pipelin e) 14 inch (NIM ganjil) dan 16 inch (NIM genap)schedule 80 yang mengalirkar oil dengar temperatur 40^circ C dengan kecepatan aliran 2m/s ditambar absen Anda . sep anjang 1,5 km pipa pipeline akan mengalir melalui sebuah danau es dengan temperatur 10^circ C . Sehingga bisa diindikasikan permukaan pipa pipeline akan memiliki temperatur rata-rata sama dengan temperature air danau es.Dengan mengabaikai n nila i hambat an thermal vang terjac li akiba materia pipa,Tentukan : a.Temperatu roil pada saat meninggalkan ujung pipa Pipeline b.Laju perpi ndahan panas yang terjadi dari oil me auju air danau

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menggunakan prinsip-prinsip dasar dari perpindahan panas dan aliran fluida dalam pipa. Berikut adalah langkah-langkah untuk menentukan:a. Temperatur minyak pada saat meninggalkan ujung pipa pipeline.b. Laju perpindahan panas yang terjadi dari minyak menuju air danau.### a. Temperatur Minyak pada Saat Meninggalkan Ujung Pipa PipelineKarena pipa berada di dalam danau es, temperatur rata-rata permukaan pipa akan sama dengan temperatur air danau es, yaitu . Kita akan menggunakan persamaan energi untuk fluida dalam pipa dengan asumsi bahwa tidak ada perubahan tekanan yang signifikan sepanjang pipa.Persamaan energi untuk fluida dalam pipa adalah: Di- adalah densitas fluida (minyak).- adalah kecepatan aliran ( ).- adalah percepatan gravitasi ( ).- adalah ketinggian pipa (kita asumsikan ini adalah 0 karena tidak ada informasi lebih lanjut).- adalah laju perpindahan panas.- adalah kapasitas panas spesifik minyak.- adalah temperatur rata-rata permukaan pipa ( ).- adalah temperatur minyak saat masuk ke pipa ( ).Karena tidak diketahui, kita bisa mengabaikannya. Maka persamaan menjadi: Dengan mengatur ulang persamaan di atas, kita dapat menemukan : Namun, tanpa nilai spesifik untuk , , dan , kita tidak bisa menent numerik untuk . Asumsi yang paling mendasar adalah bahwa perubahan temperatur terjadi secara linier berdasarkan panjang pipa, tetapi kita memerlukan data tambahan untuk menghitung ini secara akurat.### b. Laju Perpindahan Panas yang Terjadi dari Minyak Menuju Air DanauLaju perpindahan panas dapat dihitung menggunakan hukum Fourier untuk konduksi panas: Di mana:- adalah laju perpindahan panas per satuan luas ( ).- adalah konduktivitas termal material pipa.- adalah laju perubahan temperatur terhadap posisi sepanjang pipa.Karena pipa memiliki diameter yang konstan, kita bisa menggunakan hubungan antara laju aliran volumetrik ( ) dan laju perpindahan panas ( ): Dengan menggabungkan kedua persamaan tersebut, kita mendapatkan: Di mana adalah luas penampang pipa. Dengan menyusun ulang, kita dapat menemukan : Tanpa nilai spesifik untuk , , , dan