Konduksi Plat Datar K1.pptx

PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI PADA PLAT DATAR DAN PLAT KOMPOSIT KELOMPOK 1: MARSA APRIANI PUTRA PRATAMA

PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI Adalah proses perpindahan panas jika panas mengalir dari tempat yang suhunya tinggi ketempat yang suhunya lebih rendah, dengan media penghantar panas tetap. Hk. Fourier

qk = k A −

∆T 𝑥

ket : qk = laju perpindahan panas k = konduktivitas termal (W/m.K) A = luas penampang (m2)

∆T= perubahan suhu (K) X = ketebalan

(m)

ILUSTRASI PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI

KONDUKTIVITAS TERMAL Adalah sifat bahan yang menunjukkan seberapa cepat bahan itu dapat menghantarkan panas konduksi

KONDUKSI PADA BIDANG DATAR TIGA DIMENSI • Arah x

dT qx = kA − d𝑥

• Arah y

dT qy = kA − d𝑦

• Arah z

qz = kA −

dT d𝑧

PERPINDAHAN PANAS PADA SATU BIDANG DATAR Hukum Fourier

• Laju perpindahan panas, q

• Temperatur

aliran

potensial

Konduktivitas thermal, k tebal bahan ∆x luas permukaan. A

Analogi listrik (hk.Ohm)

A𝑙𝑖𝑟𝑎𝑛 =

P𝑜𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑎𝑙 𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛

V ∆T I= ≅Q=− ∆xൗ R kA

Bila aliran panas dinyatakan dengan analogi listrik menjadi

DINDING KOMPOSIT SUSUNAN SERI Berdasarkan Persamaan Fourier 𝑞𝑥 = −𝑘 𝑑𝐴

𝑑𝑇 𝑑𝑥

Dari beberapa kali penurunan rumus didapatkan : 𝑞𝑥 =

*Note: dinding komposit susunan seri dalam kondisi tunak (steady state) dan satu dimensi, sementara itu sifat-sifat material adalah konstan.

𝑇1 − 𝑇4 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

DINDING KOMPOSIT SUSUNAN PARALEL berdasarkan gambar di atas dapat ditulis keseimbangan laju aliran energi panasnya: 𝑞 = 𝑞1 + 𝑞2 atau 𝑞 =

𝑇1 −𝑇2 𝑅1

+

𝑇1 −𝑇2 𝑅2

= 𝑇1 − 𝑇2 𝑥

1 𝑅1

+

ditinjau dari analogi listriknya 𝑞=

dinding komposit susunan paralel dan diisolasi dalam kondisi tunak (steady state) dan satu dimensi, sementara itu sifat-sifat material adalah konstan

𝑇1 −𝑇2 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

dimana 1 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

=

1 𝑅1

+

1 𝑅2

,𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =

𝑅1 𝑥 𝑅2 𝑅1 +𝑅2

𝑞1 =

maka persamaannya dapat ditulis: dimana:

𝑅1 =

𝐿 𝑘1 𝑥 𝐴1

dan

𝑅2 =

𝐿 𝑘2 𝑥 𝐴2

𝑇1 − 𝑇2 𝑅1 𝑥 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2

1 𝑅2

DINDING KOMPOSIT SUSUNAN KOMBINASI

dari persamaan : 𝑞=

∆𝑇 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

=

𝑇1 − 𝑇∞ 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

dimana: 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙 + 𝑅𝑠𝑒𝑟𝑖 + 𝑅𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 atau 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =

𝑅1 𝑥 𝑅2 𝑅1 +𝑅2

+ 𝑅3 + 𝑅𝐾𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖

CONTOH SOAL