Tiga batang P, Q, dan R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas penampang sama disambung seperti

Tiga batang P, Q, dan R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas penampang sama disambung seperti gambar.

Koefisien konduksi bahan kP = 2kQ = 4kR maka suhu sambungan T₂ dan T₃ adalah….

   A. T₂ = 30°C, T₃ = 70°C

   B. T₂ = 30°C, T₃  = 60°C

   C. T₂ = 30°C, T₃  = 50°C

   D. T₂ = 20°C, T₃  = 50°C

   E. T₂ = 20°C, T₃  = 40°C

Pembahasan:

Diketahui:

     kP = 2kQ = 4kR

     T1 = 10°C

     T4 = 80°C

Ditanya:

     T₂ = …. ?  T₃ = ….?

Dijawab:

Karena panjang dan luasnya sama maka nilai H hanya bergantung pada k dan ΔT.

H ~ k ΔT

Pada sambungan P-Q, logam P menyerap panas (karena suhunya lebih rendah), sedangkan logam Q melepas panas (karena suhunya lebih tinggi) dengan kP = 2kQ.

Sementara itu, pada sambungan Q-R, logam Q menyerap panas dan logam R melepas panas dengan 2kQ = 4kR atau kQ = 2kR

Substitusi persamaan (1) ke persamaan (2)

   3T₃ = 2T₂ + 80

   3(3T₂ – 20) = 2T₂ + 80

   9T₂ – 60 = 2T₂ + 80

   7T₂ = 140

     T₂ = 20°C

Sehingga:

    T₃ = 3T₂ - 20

        = 3(20) – 20

    T₃ = 40°C

Jadi suhu sambungan T₂ dan T₃ adalah 20°C dan 40°C.

Jawaban: E

 ++++++++++++++++++++++++++

Semoga Bermanfaat dan Berkah

Jangan Lupa Belajar Terus

Ingat Cita-Cita, Orang Tua, dan Keluarga

Berbagi :