KONDUKSI 1D, STEDI Perpindahan kalor melalui dinding datar, stedi, tanpa sumber kalor Perpindahan kalor melalui dinding datar rangkap seri, paralel atau gabungan Perpindahan kalor melalui dinding datar yang dikenai konveksi di kedua sisinya Sistem radial – silinder Sistem dengan sumber kalor (1D) Perpindahan kalor dari permukaan yang diperluas (sirip)
Dinding datar, stedi, tanpa sumber kalor Pers. Fourier:: Jika k berubah terhadap temp, dpt diambil rerata Cara 1: k1 = konduktivitas thermal bahan pada temperatur T1 dan k2 = konduktivitas thermal bahan pada temperatur T2 Cara 2: Nilai k ditentukan pada temp. rerata (T)
Distribusi temperatur atau Analogi listrik
Perpindahan kalor mell dinding datar rangkap seri x1 x2 x1 = L1 dan x2 = L2
Contoh 1: Qdi = 0,2 Qti Isolasi wool gipsum bata Dinding tanpa isolasi Dinding dengan isolasi Isolasi wool gipsum bata
LC = 0,0582 m = 2,3 inch
Perpindahan kalor mell dinding datar rangkap paralel atau
Dinding datar rangkap gabungan dimana
Q = U . A . ΔT konveksi konduksi T = TA - TB konveksi Perpindahan kalor melalui dinding datar yang dikenai konveksi di kedua sisinya Q = U . A . ΔT konveksi konduksi T = TA - TB konveksi
Perpind. kalor melalui dinding datar rangkap yang dikenai konveksi di kedua sisi
Aliran perpindahan kalor Berapa Q? A = 0,8 m x 1,5 m = 1,2 m2 = 0,4332 oC/W Aliran perpindahan kalor = 69,2 Watt
Sistem radial – silinder Q T1 T2 T2
Sistem silinder lapis rangkap Q
Aliran kalor dalam bola
Perpind. kalor mell silnder berongga yang dikenai konveksi di kedua sisi TA, hi TB Ai = luas permk perpind kalor dalam Ao = luas permk perpind kalor luar Q = Ui . Ai . ΔT atau Q = Uo. Ao. ΔT
Perpindahan kalor melalui silnder lapis rangkap yang dikenai konveksi di kedua sisinya
R = Ri + R1 + R2 + Ro A1 = 2 r1 L = 2 (0,025m)(1m) = 0,157 m2 r1 = 5 cm/2 = 2,5 cm r2 = 5,5 cm/2 = 2,75 cm r3 = r2 + 3 cm = 5,75 cm A1 = 2 r1 L = 2 (0,025m)(1m) = 0,157 m2 A3 = 2 r3 L = 2 (0,0575m)(1m) = 0,361 m2 R = Ri + R1 + R2 + Ro = = 2,469 oC/W = 127,5 Watt
Cara lain: aliran perpindahan kalor dihitung dengan: Ui = 2,579 W/m2.C Q = 2,579 W/m2.C x 0,157 m2 x (320 – 5)C = 127,5 W Bila berdasar Uo, bagaimana hasilnya??
Ringkasan silinder: dinding: seri: paralel: