PERPINDAHAN KALOR Sapriesty Nainy Sari, ST., MT. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Perpindahan Kalor Konduksi Radiasi Konveksi

PERPINDAHAN KALOR - KONDUKSI Kalor dapat berpindah dengan berbagai cara, yaitu dengan melalui : A. KONDUKSI (hantaran) Adalah perpindahan kalor melalui zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat. Umumnya melalui zat padat. Berdasarkan daya hantar kalornya, zat dapat dibedakan sebagai: Konduktor : zat yang mudah menghantarkan kalor Contoh : logam Isolator : zat yang sukar menghantarkan kalor Contoh : kayu, karet, air, udara l A T1 T2 k (konstansa konduksi) ΔT =T2-T1

Perpindahan kalor yang tanpa disertai perpindahan zat perantara x T2 T1 A KONDUKSI A = luas permukaan (m2) x = lintasan panas (m) T1 = suhu pada salah satu ujung benda (K) T2 = suhu pada ujung lain benda (K) ΔT = perbedaan suhu (K) ΔT = T1 – T2

PERPINDAHAN KALOR - KONDUKSI Faktor-faktor yang mempengaruhi laju konduksi kalor : Beda suhu antara kedua permukaan (∆T) makin besar beda suhu, makin cepat perpindahan kalor. Jarak antara kedua permukaan /tebal /panjang (l), makin tebal, makin lambat perpindahan kalor. Luas permukaan (A), makin luas permukaan makin cepat perpindahan kalor. Konduktivitas termal zat (k), merupakan ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor; makin besar nilai k, makin cepat perpindahan kalor.

Tabel konduktivitas termal zat (W/mK) Bahan k Emas 300 Besi 80 Kaca 0.9 Kayu 0.1 – 0.2 Bahan k Beton 0.9 Air 0.6 Udara 0.024 Alumunium 240

Contoh soal 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%?

Contoh Soal 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!

Contoh Soal Sebuah bola lowong terbuat dari alumunium (k = 202 W/m.oC) dengan diameter dalam 4 cm dan diameter luar 8 cm. Suhu bagian dalam adalah 100oC dan suhu luar 50oC. Hitunglah perpindahan kalornya!