Perpindahan Kalor Dasar Program Studi Teknik Mesin Fakultas

Perpindahan Kalor Dasar Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Komponen Penilaian: 1. Tugas/Quiz 2. UTS 3. UAS Total : 20 % : 35 % : 45 % : 100 % Kehadiran minimal 75 % dari jlh Kehadiran.

TUGAS dikumpul Rabu, 19 okt 2011 Sipahutar Wednesday, 0 ct 12 -2011 by : Dr. Riman 1. Suatu aliran kalor melalui dinding baja dilapisi dengan batu tahan api sebagai isolasi pada sisi gas asap dan suatu bahan isolasi pada sisi lainnya (sisi ruang) serta mengikutsertakan lapisan tipis (film) pada kedua sisi tersebut.

Data lainnya antara lain: - A = luas penampang tegak lurus arah aliran kalor = 800 ft 2 - Temperatur gas asap = 1095 F (Tg) - Temperatur udara ruang = 95 F (Tu) - Konduktansi lapisan tipis gas asap = 5, 0 Btu/(ft 2 -jam-F) - Konduktansi lapisan tipis udara = 2, 0 Btu/(ft 2 -jam-F) - Konduktivitas termal batu tahan api = 1, 08 Btu/(ft 2 -jam-F/in) - Konduktivitas termal baja = 300 Btu/(ft 2 -jam-F/in) - Konduktivitas termal isolasi = 0, 5 Btu/(ft 2 -jam-F/in) - Tebal batu tahan api = 4 (in) - Tebal baja = 0, 25 (in) - Tebal bahan isolasi = 3 (in) Ditanya: 1. Laju aliran kalor (Q) dalam satuan Btu/jam. 2. Temperatur pada kedua sisi dari tiap bahan dalam satuan derajat F.

k 12 Tg k 23 k 34 T 1 T 2 T 3 q l 12 T 4 Tu l 34 l 23 Solusi: Konduktansi gabungan untuk dinding komposit tersebut adalah: Ug-u = Q = Ug-u. A. T =

Q= = 76. 890 (Btu/jam) a). Jadi laju aliran kalor pada dinding komposit adalah Q = 76. 890 (Btu/jam) b). Penentuan temperatur pada kedua sisi bahan: Tg – T 1 = Q/(Ug-1 x A) T 1 = Tg - Q/(Ug-1 x A) = 1095 - 76. 890/(5 x 800) = 1076 F T 1 – T 2 = Q/( x A) T 2 = T 1 – Q/( x A) = 1076 – 76. 890/( = 720 F x 800)

T 2 – T 3 = Q/( x A) T 3 = T 2 – Q/( x A) = 720 - 76. 890/( x 800) = 720 F T 3 – T 4 = Q/( x A) T 4 = T 3 – Q/( x A) = 720 - 76. 890/( x 800) = 143 F T 4 – Tu = Q/(U 4 -u x A) Tu = T 4 - Q/(U 4 -u x A) = 143 - 76. 890/(2 x 800) = 95 F

Jadi: - Untuk batu tahan api: T 1 = 1076 F & T 2 = 720 F - Untuk bahan baja : T 2 = 720 F & T 3 = 720 F - Untuk bahan isolasi : T 3 = 720 F & T 4 = 143 F