Oli mesin pada 60^circ C mengalir melintasi plat sepanjang 5 m yang bertemperatur 20^circ C dengan kecepatan 2m/s dan temperatur ruangan disekitarnya 65^circ C Hitung gaya hambat dan laju aliran kalor total jika lebar plat adalah 1,5 m.

Untuk menghitung gaya hambat dan laju aliran kalor total, kita perlu beberapa asumsi dan data tambahan yang tidak diberikan dalam soal. Soal ini membutuhkan informasi lebih lanjut untuk mendapatkan solusi yang akurat. Berikut penjelasannya:**1. Gaya Hambat:**Untuk menghitung gaya hambat (gaya gesek) oli pada plat, kita perlu mengetahui:* **Viskositas oli pada 60°C:** Viskositas oli berubah dengan suhu. Kita perlu mencari nilai viskositas dinamik (μ) oli pada 60°C dari tabel sifat-sifat oli atau data teknis oli yang digunakan.* **Profil kecepatan oli:** Asumsi aliran laminar atau turbulen sangat mempengaruhi perhitungan. Nomor Reynolds (Re) perlu dihitung untuk menentukan jenis alirannya. Rumus Re adalah: `Re = (ρVL)/μ`, di mana ρ adalah densitas oli (juga perlu dicari pada 60°C), V adalah kecepatan oli (2 m/s), L adalah panjang plat (5 m), dan μ adalah viskositas dinamik. Jika Re 4000, aliran turbulen. Perhitungan gaya hambat berbeda untuk aliran laminar dan turbulen.Setelah menentukan jenis aliran, kita dapat menggunakan rumus yang sesuai untuk menghitung tegangan geser (τ) pada plat:* **Aliran Laminar:** τ = μ(du/dy), di mana du/dy adalah gradien kecepatan pada dinding plat. Untuk aliran laminar di atas plat datar, du/dy dapat dihitung dengan pendekatan tertentu.* **Aliran Turbulen:** Perhitungan tegangan geser jauh lebih kompleks dan biasanya melibatkan koefisien gesek yang bergantung pada Re dan kekasaran permukaan plat.Gaya hambat (F) kemudian dapat dihitung dengan: F = τ * A, di mana A adalah luas permukaan plat (5 m * 1.5 m = 7.5 m²).**2. Laju Aliran Kalor Total:**Untuk menghitung laju aliran kalor total, kita perlu mempertimbangkan dua mekanisme perpindahan panas:* **Konveksi paksa:** Perpindahan panas antara oli dan plat. Kita perlu mengetahui koefisien konveksi (h) untuk menghitung laju aliran kalor. Koefisien konveksi bergantung pada jenis aliran (laminar atau turbulen), sifat-sifat oli (viskositas, konduktivitas termal, densitas, kapasitas panas spesifik), dan geometri. Korelasi empiris (seperti korelasi Nusselt) digunakan untuk menentukan h.* **Konveksi bebas (natural convection):** Perpindahan panas antara plat dan udara sekitar pada 65°C. Ini juga membutuhkan koefisien konveksi yang berbeda dan perhitungan yang lebih kompleks.Laju aliran kalor total (Q) dapat dihitung dengan:Q = Q_konveksi_paksa + Q_konveksi_bebasQ_konveksi_paksa = h * A * ΔT, di mana ΔT adalah perbedaan suhu antara oli dan plat (60°C - 20°C = 40°C).Q_konveksi_bebas akan membutuhkan perhitungan terpisah berdasarkan perbedaan suhu antara plat dan udara sekitar.**Kesimpulan:**Tanpa data tambahan seperti viskositas oli pada 60°C dan densitas oli pada 60°C, tidak mungkin untuk menghitung gaya hambat dan laju aliran kalor total secara akurat. Anda perlu mencari data sifat-sifat oli yang digunakan dalam soal ini untuk menyelesaikan perhitungan. Setelah data tersebut tersedia, Anda dapat mengikuti langkah-langkah di atas untuk menyelesaikan masalah ini.