Luas penampang ujung batang alumunium (kA= 50 kal/m s°c) adalah 1 cm². Ujung-ujung batang bertemperatur 0°C dan 20°C. Jika panjang batang 1 m, banyaknya kalor y

Kelas: XI
Mata Pelajaran: Fisika 
Materi: Suhu dan Kalor
Kata Kunci: Konduksi Panas           

Jawaban pendek:

Luas penampang ujung batang alumunium (kA= 50 kal/m s°c) adalah 1 cm². Ujung-ujung batang bertemperatur 0°C dan 20°C. Jika panjang batang 1 m, banyaknya kalor yang merambat tiap sekon adalah...0,1 kalori per sekon. 

Jawaban panjang:

Kalor berpindah dari lokasi atau benda bersuhu tinggi ke tempat atau benda bersuhu rendah, hingga terjadi kesetimbangan suhu. Dalam soal ini perpindahan kalor yang terjadi adalah perpindahan secara konduksi.

Konduksi merupakan proses perpindahan kalor tanpa disertai dengan perpindahan partikelnya. Jadi, ketika terjadi perubahan suhu, partikel di dalam benda tersebut tidak mengalami perubahan bentuk, tapi hanya mengalami pergeseran saja. Yaitu energi panas yang diterima oleh benda menjadi menyebar rata ke seluruh permukaan yang ada di benda tersebut.

Pada suatu penghantar panas konduksi, kalor yang merambat tiap sekon dapat di hitung dengan rumus:

H = k.A. ∆T/L

H = Jumlah kalor yang merambat tiap detik (J/s)

k = Koefisien konduksi termal (J/msK)

A = luas penampang batang (m)

L = Panjang Batang (m)

∆T = perbedaan suhu antara kedua ujung batang (K)

Dalam soal ini luas penampang (A) adalah 1 cm² (setara dengan 10^-4 m²), panjang batang (L) adalah 1 m, suhu pada ujung-ujung batang 0°C dan 20°C dan koefisien konduksi kA= 50 kal/m s°c. Maka kalor yang merambat tiap sekon adalah:

H = k.A. ∆T/L

    = 50 x 10^-4 x (20-0) / 1

    = 0,1 kalori per sekon.