PKD C

Report
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
Wednesday, 0ct 12-2011
by : Dr. Riman Sipahutar
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 ft2
- Temperatur gas asap = 1095 F (Tg)
- Temperatur udara ruang = 95 F (Tu)
- Konduktansi lapisan tipis gas asap = 5,0 Btu/(ft2-jam-F)
- Konduktansi lapisan tipis udara = 2,0 Btu/(ft2-jam-F)
- Konduktivitas termal batu tahan api = 1,08 Btu/(ft2-jam-F/in)
- Konduktivitas termal baja = 300 Btu/(ft2-jam-F/in)
- Konduktivitas termal isolasi = 0,5 Btu/(ft2-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.
k12
Tg
k23 k34
T1 T
2
T3
q
T4
Tu
l12
l34
l23
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 – T1 = Q/(Ug-1 x A)
T1 = Tg - Q/(Ug-1 x A)
= 1095 - 76.890/(5 x 800)
= 1076 F
T1 – T2 = Q/(
x A)
T2 = T1 – Q/(
x A)
= 1076 – 76.890/(
= 720 F
x 800)
T2 – T3 = Q/(
x A)
T3 = T2 – Q/(
x A)
= 720 - 76.890/(
x 800)
= 720 F
T3 – T4 = Q/(
x A)
T4 = T3 – Q/(
x A)
= 720 - 76.890/(
x 800)
= 143 F
T4 – Tu = Q/(U4-u x A)
Tu = T4 - Q/(U4-u x A)
= 143 - 76.890/(2 x 800)
= 95 F
Jadi:
- Untuk batu tahan api: T1 = 1076 F & T2 = 720 F
- Untuk bahan baja : T2 = 720 F
& T3 = 720 F
- Untuk bahan isolasi : T3 = 720 F & T4 = 143 F

similar documents