LTM Konduksi

 

 Nama

: Salsabilla Zahra Adi

 NPM

: 1406531580

Jurusan

: Teknik Teknik Kimia

Maa Kuliah

: Per!indahan Kal"r 

Kel"m!"k

: 01

#uline

:

• • •

$ak"r %&isiensi Ala Pen'hanar Panas Prinsi! Ker(a Ala Pen'hanar Panas )imensi *an'ka! +,uried Pi!e- den'an Pendekaan .ra&is/ Analiis/ dan  Numeris

 

Faktor Efisiensi Alat Penghantar Panas

)alam sisem dimensi ran'ka! den'an hana dua baas suhu an' erliba/ kia da!a mende&inisikan benuk ala k"nduksi S den'an rumus q =kS ∆ T overa erall

S wa wall ll=

 A  L

S ed edge ge=0.54 D S co corn rner er =0.15 L

$ak"r $ak "r benuk benuk den'an den'an ukuran ukuran 'e"me 'e"meri ri an' an' besar besar dirumu dirumuska skan n "leh *"hsen" *"hse n"// 2ahne/ 2ahne/ dan .ri'ull .ri'ull Perhaikan Perhaikan baha k"sinus hi!erb"lik hi!erb"lik inerse da!a dihiun' dari −1

c osh = ln ( x ± x 2 −1) Keeran'an

:

A

: uas )indin'



: Keebalan )indin'

)

: Pan(an' Sisi

 

Contoh Soal

Pi!a h"ri"nal den'an diameer 15 7m dan !an(an' 4 m diem!akan didalam anah den'an kedalaman 0 7m dindin' !i!a bersuhu 95 ;/ dan suhu  !ermukaan bumi adalah 5; Asumsi baha k"ndukiias ermal bumi adalah 08 <=m >  ; Tenukanlah Tenukanlah !anas an' hilan' hila n' dari !i!a? Jawaban

Karena Kar ena )@3r/ )@3r/ kia kia da!a da!a men'hi men'hiun un' ' &a7"r &a7"r benuk benuk unuk unuk k"ndis k"ndisii ini men''unakan rumus an' ada dalam buku Per!indahan Kal"r "leh 2"lman !ada Tabel 31 S=

  2 πL −1  D

cosh

=

  2 π ( 4 ) cosh

−1   20

=15.35 m

7.5

r a(u alir !anas da!a dihiun' den'an q =kS ∆ T over overal alll

q =0.8 W / m × 15.35 m × ( 75−5 ) q =859 W 

 

Prinsip Kerja Alat Penghantar Panas

Sisem ker(a serika lisrik adalah men'ubah men'ubah ener'i lisrik men(adi ener'i  !anas Perubahan benuk ener'i ersebu dihasilkan "leh ran'kaian lisrik an' memiliki hambaan 7uku! besar 2ambaan inilah an' menebabkan imbulna  !anas !ada ba'ian serika an' disebu elemen !emanas %lemen !emanas memban'kikan !anas se7ara beraha! dan serika lisrik m"dern sudah dilen'ka!i den'an k"m!"nen an' disebu termostat. )en'a )en'an n adana adana k"m!"nen k"m!"nen ini dalam ran'kaian serika lisrik/ maka !anas an' dikehendaki "leh !en''una da!a diaur  dan sabil sabil sehin' sehin''a 'a idak idak mene menebab babkan kan imbul imbuln naa !anas !anas berlebi berlebih h an' an' da!a da!a memi7u kebakaran !ada elemen Aruss lisrik Aru lisrik men'al men'alir ir dari dari sumber sumber e'an' e'an'an an menu(u menu(u lam!u/ lam!u/ kemudi kemudian an

 

lan'sun' ke saklar bimeal Pada sisem saklar ini/ keika kedua l"'am ersebu k"nak/ k"n ak/ maka arus akan erus men'alir menu(u elemen !emanas an' erdiri dari lili lilia an n kaa kaa se seba ba'a 'aii ben benuk uk resi resis s"r "r Sa Sakl klar ar a an' n' be bers rsen enu uha han n e ers rseb ebu u menebabkan ran'kaian eruu! dan serika akan men'alami !emanasan !ada in'ka in 'kaan an eren erenu u Keika Keika !anas !anas an' an' dien dienuka ukan n elah elah men'ala men'alami mi keadaa keadaan n maksimal/ maka se7ara ""mais erm"sa !ada ran'kaian saklar akan beker(a *an'kaian akan er!uus karena !rinsi! bimeal adi menebabkan salah sau l"'am men'alami !emuaian dan menebabkan saklar erbuka Akibana idak  ada arus arus an' an' men'al men'alir ir sera sera lam!u lam!u indika indika"r "r akan akan mai mai Jadi/ Jadi/ !rinsi !rinsi! ! ker(a ker(a ran'kaian serika lisrik sebenarna sederhana Seelah se(umlah ener'i !anas diban'kikan "leh elemen !emanas/ maka selan(una !anas ersebu dialirkan menu(u alas serika Mekanisme !er!indahan kal"r ersebu berlan'sun' se7ara k"nduksi K"nduksi meru!akan !r"ses rans&er  kal"r di dalam a !eranara !eranara dimana ener'i !anas ber!indah ber!indah dari m"lekul m"lekul sau ke m"lekul lain hana den'an (alan 'earan ermal berkala/ an!a ada !emindahan massa a !eranara sama sekali +Abdul Jamal dan Tamrin/ 1BB5- Aliran !er!indahan !anas an' er(adi !ada elemen !emanas kemudian dihubu dih ubun'k n'kan an +k"na +k"nakk- se7ara se7ara lan'su lan'sun' n' den'an den'an alas serika serika// sehin' sehin''a 'a !anas !anas meramba !ada alas akiba k"nduksi Tidak ada rans&er massa !ada !erisia ersebu/ ersebu / hana hana sa(a !er!indaha !er!indahan n kal"r dibanu dibanu den'an den'an !er'erakan !er'erakan!er' !er'erakan erakan elekr" elek r"n n an' an' erda!a erda!a !ada !ada kedua kedua bahan bahan l"'am l"'am ersebu ersebu/ / aiu aiu !ada !ada elemen elemen mau!un alas  

Dimensi Rangkap (!rie" Pipe# Kon"isi $!nak "engan Pen"ekatan %rafis& Analitis& "an '!meris

Pen'erian k"nduksi unak dimensi ran'ka! meru!akan alirankal"r se7ara k"nduk k"n duksi si an' an' idak idak ber'an ber'anun un' ' aku aku !ada !ada k" k""rd "rdina ina du duad adime imensi nsi

Cnuk  Cnuk 

keadaan unak/ berlaku !ersamaan a!la7e : 2

∂ T   D 2 ∂x

2

∂ T   E 0 2 ∂y

de den' n'an an men' men'an an'' ''a! a! k" k"nd nduk uki ii ia ass erm ermal al ea! ea! Pe Pers rsam amaan aan e erse rsebu bu ak akan an memberikan suhu dalam benda den'an k""rdina dua dimensi ruan' F dan  an' idak salin' ber'anun'an

 

Aliran kal"r !ada arah F dan  dihiun' dari !ersamaan $"urier/ aiu

qx

k Ax

=−

 ∂ T  ∂x

 

q y =− k A y

  ∂ T  ∂y

Gek"r aliran kal"r "al mem!unai arah an' e'ak lurus erhada! 'aris 'aris suhu ea! Jika disribusi suhu dalam bahan dikeahui/ maka den'an mudah da!a menenukan aliran kal"rna  

Pen"ekatan %rafik 

Analisis 'ra&ik meru!akan sebuah me"de an' men''unakan 'aris'aris aliran alir an kal"r kal"r dan is"he is"herm rm an' an' memben membenuk uk berkas berkasbe berka rkass 'aris 'aris len'ku len'kun'a n'an n kurilinear Aliran kal"r an' melinasi ba'ianba'ian kurilinear diberi hukum $"urier/ aiu

q =−k ∆ xx ∆  ∆ ∆ T  y Persamaan ersebu berlaku unuk semua ba'ian dalam (alur aliran kal"r   biasa mau!un "al Jika

∆ FE

∆  dan aliran kal"r k"nsan/ maka

∆ T

an' melinas ia! unsur sama den'an (alur aliran kal"r/ rumusna :

∆ T

¿

 ∆ T me meny nyelu elurr uh  N 

 N E banakna !enin'kaan suhu suhu Aliran kal"r an' meleai ia! (alur hasilna akan sama karena idak   ber'anun' !ada dimensi ∆ F dan

∆ / sehin''a !er!indahan kal"rna :

q =    k ( T 2 −T 1 )  N  M E (umlah (alur aliran kal"r   

Pen"ekatan Analitik 

Pada sebuah !erse'i mem!unai i'a sisi den'an suhu ea! T 1/ sedan'kan sisi aasna mem!unai disribusi suhu erenu an' mana da!a beru!a suhu ea! !ula aau disribusi 'el"mban'sinus Cnuk menenukan &un'si F dan  diea!kan erlebih dahulu k"ndisi baas (ika !in''ir aas !la erda!a disribusi suhu 'el"mban'sinus