Soal Essai Perpindahan Kalor

Jelaskan tiga mekanisme perpindahan kalor: konduksi, konveksi, dan radiasi. Berikan contoh masing-masing dan diskusikan situasi di mana masing-masing mekanisme dominan.

Sebuah pipa yang terbuat dari tembaga dengan panjang 2 meter dan luas penampang 0,01 m² diisi dengan air pada suhu 80°C. Jika suhu lingkungan di luar pipa adalah 25°C, hitunglah laju perpindahan panas melalui pipa tersebut dengan menggunakan hukum Fourier, jika konduktivitas termal tembaga adalah 385 W/(m·K).

Sebuah ruangan berukuran 5 m x 4 m x 3 m memiliki dinding yang terbuat dari material dengan koefisien konduktivitas termal 0,1 W/(m·K). Jika suhu di dalam ruangan adalah 22°C dan suhu di luar ruangan adalah 10°C, hitunglah laju perpindahan panas melalui dinding ruangan tersebut. Diskusikan bagaimana perubahan suhu dapat mempengaruhi laju perpindahan panas.

Diskusikan prinsip kerja pendingin udara (AC) dalam konteks perpindahan kalor. Jelaskan bagaimana sistem AC mengubah suhu dan kelembaban udara di dalam ruangan, serta peran evaporasi dan kondensasi dalam proses tersebut.

Sebuah wadah berisi air panas dibiarkan terbuka di ruang terbuka. Diskusikan bagaimana proses evaporasi berkontribusi terhadap penurunan suhu air dalam wadah tersebut. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju evaporasi.