7. Bangunan berada di lingkungan suhu 35^circ C Dinding ditutupi dengan lapisan isolasi ketebalan 4 cm yang konduktivitas termalnya 1,8W/(mK) dan suhu dinding sebelah dalam isolasi adalah 200^circ C kehilangan panas Dinding ke lingkungan terjadi secara konveksi. Hitung nilai koefisien perpindahan panas konveksi pada permukaan luar insulasi untuk memastikan bahwa suhu permukaan luar tidak melebihi 40^circ C Pilih jawaban yang benar! A 6300W/m^2^circ C. B 1440W/m^2^circ C. C 720W/m^2^circ C. D 4114W/m^2^circ C E 7200W/m^2^circ C

Question

Pertanyaan

7. Bangunan berada di lingkungan suhu 35^circ C Dinding ditutupi dengan lapisan isolasi ketebalan 4 cm yang konduktivitas termalnya 1,8W/(mK) dan suhu dinding sebelah dalam isolasi adalah 200^circ C kehilangan panas Dinding ke lingkungan terjadi secara konveksi. Hitung nilai koefisien perpindahan panas konveksi pada permukaan luar insulasi untuk memastikan bahwa suhu permukaan luar tidak melebihi 40^circ C Pilih jawaban yang benar! A 6300W/m^2^circ C. B 1440W/m^2^circ C. C 720W/m^2^circ C. D 4114W/m^2^circ C E 7200W/m^2^circ C

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Jawaban yang benar: D $4114W/m^{2}^{\circ }C$

Penjelasan:

Pertama, kita perlu menghitung laju perpindahan panas melalui isolasi menggunakan hukum konduksi Fourier:

$Q = kA\frac{dT}{dx}$

Dimana:

* $Q$ adalah laju perpindahan panas (dalam Watt)
* $k$ adalah konduktivitas termal isolasi (dalam $W/(mK)$)
* $A$ adalah luas permukaan isolasi (dalam $m^2$)
* $dT$ adalah perbedaan suhu antara permukaan dalam dan luar isolasi (dalam $K$)
* $dx$ adalah ketebalan isolasi (dalam $m$)

Dalam kasus ini, kita memiliki:

* $k = 1,8 W/(mK)$
* $dT = 200^{\circ}C - 40^{\circ}C = 160^{\circ}C = 160K$
* $dx = 4 cm = 0,04 m$

Kita asumsikan luas permukaan isolasi adalah 1 $m^2$ untuk memudahkan perhitungan.

Maka, laju perpindahan panas melalui isolasi adalah:

$Q = 1,8 W/(mK) \times 1 m^2 \times \frac{160K}{0,04 m} = 7200 W$

Selanjutnya, kita perlu menghitung koefisien perpindahan panas konveksi pada permukaan luar isolasi menggunakan persamaan perpindahan panas konveksi:

$Q = hA(T_s - T_\infty)$

Dimana:

* $h$ adalah koefisien perpindahan panas konveksi (dalam $W/m^2K$)
* $T_s$ adalah suhu permukaan luar isolasi (dalam $K$)
* $T_\infty$ adalah suhu lingkungan (dalam $K$)

Dalam kasus ini, kita memiliki:

* $Q = 7200 W$
* $T_s = 40^{\circ}C = 313K$
* $T_\infty = 35^{\circ}C = 308K$

Maka, koefisien perpindahan panas konveksi adalah:

$h = \frac{Q}{A(T_s - T_\infty)} = \frac{7200 W}{1 m^2 \times (313K - 308K)} = 4114 W/m^2K$

Jadi, jawaban yang benar adalah D $4114W/m^{2}^{\circ }C$.

Pertanyaan

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih