Konduksi mantap 1-D pada fin. Shinta Rosalia Dewi (SRD)

dokumen-dokumen yang mirip
Konduksi Mantap Satu Dimensi (lanjutan) Shinta Rosalia Dewi

Konduksi Mantap 2-D. Shinta Rosalia Dewi

steady/tunak ( 0 ) tidak dipengaruhi waktu unsteady/tidak tunak ( 0) dipengaruhi waktu

PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA

P I N D A H P A N A S PENDAHULUAN

Perpindahan Panas. Perpindahan Panas Secara Konduksi MODUL PERKULIAHAN. Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh 02

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

PERPINDAHAN KALOR J.P. HOLMAN. BAB I PENDAHULUAN Perpindahan kalor merupakan ilmu yang berguna untuk memprediksi laju perpindahan

PERCOBAAN PENENTUAN KONDUKTIVITAS TERMAL BERBAGAI LOGAM DENGAN METODE GANDENGAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

Panas berpindah dari objek yang bersuhu lebih tinggi ke objek lain yang bersuhu lebih rendah Driving force perbedaan suhu Laju perpindahan = Driving

PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL

SUHU DAN KALOR DEPARTEMEN FISIKA IPB

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN. analitik dengan metode variabel terpisah. Selanjutnya penyelesaian analitik dari

BAB III KONDUKSI ALIRAN STEDI - DIMENSI BANYAK

1. BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGUJIAN PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI PADA HEAT SINK

Pemodelan Matematika dan Metode Numerik

Studi Analitik dan Numerik Perpindahan Panas pada Fin Trapesium (Studi Kasus pada Finned Tube Heat Exchanger)

PERPINDAHAN PANAS. Pertemuan 9 Fisika 2. Perpindahan Panas Konduksi

BAB II LANDASAN TEORI

TRANSPORT MOLEKULAR TRANSFER MOMENTUM, ENERGI DAN MASSA RYN. Hukum Newton - Viskositas RYN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Analisa Kinerja Alat Destilasi Penghasil Air Tawar dengan Sistem Evaporasi Uap Tenaga Surya. Oleh: Dewi Jumineti

BAB VI. KONDUKSI TRANSIENT

Bab 2 TEORI DASAR. 2.1 Model Aliran Panas

KALOR Kalor 1 kalori 1 kalori = 4.18 joule 1 joule = 0.24 kalori Q = H. Dt Q = m. c. Dt H = m. c Q = m. L

BAB II KABEL DAN PERPINDAHAN PANAS

Pengaruh Tebal Plat Dan Jarak Antar Pipa Terhadap Performansi Kolektor Surya Plat Datar

ANALISIS DAN SIMULASI DISTRIBUSI PANAS PADA HEAT SINK PROCESSOR CPU DENGAN COMSOL MULTIPHYSICS

BAB II Dasar Teori BAB II DASAR TEORI

T P = T C+10 = 8 10 T C +10 = 4 5 T C+10. Pembahasan Soal Suhu dan Kalor Fisika SMA Kelas X. Contoh soal kalibrasi termometer

Momentum, Vol. 9, No. 1, April 2013, Hal ISSN ANALISA KONDUKTIVITAS TERMAL BAJA ST-37 DAN KUNINGAN

Pengaruh Karakteristik Logam Dalam Elemen Pemanas Terhadap Waktu Pengeringan Kayu

KEGIATAN BELAJAR 6 SUHU DAN KALOR

BAB II DASAR TEORI. Elektroforesis adalah pergerakan molekul-molekul kecil yang dibawa oleh

...(2) adalah perbedaan harga tengah entalphi untuk suatu bagian. kecil dari volume.

BAB 7 SUHU DAN KALOR

ANALISIS PERPINDAHAN KALOR YANG TERJADI PADA RECTANGULAR DUCT DENGAN ANSYS 11 SP1 DAN PERHITUNGAN METODE NUMERIK

PENGANTAR PINDAH PANAS

PENGARUH JARAK ANTAR PIPA PADA KOLEKTOR TERHADAP PANAS YANG DIHASILKAN SOLAR WATER HEATER (SWH)

SOLUSI ANALITIK DAN SOLUSI NUMERIK KONDUKSI PANAS PADA ARAH RADIAL DARI PEMBANGKIT ENERGI BERBENTUK SILINDER

PEMBUATAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS PANAS BAHAN PADAT UNTUK MEDIA PRAKTEK PEMBELAJARAN KEILMUAN FISIKA

BAB I PENDAHULUAN. disegala aspek kehidupan manusia. Untuk itu pengaplikasian ilmu pengetahuan

Studi Analitik dan Numerik Perpindahan Panas pada Fin Trapesium (Studi Kasus pada Finned Tube Heat Exchanger)

BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

1 By The Nest We do you. Question Sheet Physics Suhu Kalor dan Perpindahannya

Pengaruh Karakteristik Logam Dalam Elemen Pemanas Terhadap Waktu Pengeringan Kayu

SUHU DAN KALOR OLEH SAEFUL KARIM JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FPMIPA UPI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

NASKAH PUBLIKASI ANALISA PERPINDAHAN PANAS TERHADAP RECTANGULAR DUCT DENGAN TEBAL m MENGGUNAKAN ANSYS 12 SP1 DAN PERHITUNGAN METODE NUMERIK

Mempelajari grafik gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya penyebab gerak tersebut.

PROBLEM PENGUKURAN TEMPERATUR DALAM FLUIDA MENGALIR (*)

BAB IV PENGOLAHAN DATA

SIFAT SIFAT TERMIS. Pendahuluan 4/23/2013. Sifat Fisik Bahan Pangan. Unit Surface Conductance (h) Latent heat (panas laten) h =

PERBANDINGAN PERPINDAHAN PANAS, EFISIENSI DAN EFEKTIVITAS PADA SIRIP 2 DIMENSI KEADAAN TAK TUNAK ANTARA SIRIP BERCELAH DENGAN SIRIP UTUH

TEORI KINETIK GAS (II) Dr. Ifa Puspasari

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP TEMPERATUR BOLA BASAH, TEMPERATUR BOLA KERING PADA MENARA PENDINGIN

BAB II LANDASAN TEORI

LAMPIRAN I. Tes Hasil Belajar Observasi Awal

BAB III METODE PENELITIAN (BAHAN DAN METODE) keperluan. Prinsip kerja kolektor pemanas udara yaitu : pelat absorber menyerap

UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH BUKAAN CEROBONG PADA OVEN TERHADAP KECEPATAN PENGERINGAN KERUPUK RENGGINANG

BAB II LANDASAN TEORI

Intensitas spesifik Fluks energi Luminositas Bintang sebagai benda hitam (black body) Kompetensi Dasar: Memahami konsep pancaran benda hitam

Lampiran 1 Nilai awal siswa No Nama Nilai Keterangan 1 Siswa 1 35 TIDAK TUNTAS 2 Siswa 2 44 TIDAK TUNTAS 3 Siswa 3 32 TIDAK TUNTAS 4 Siswa 4 36 TIDAK

STUDI AWAL PEMANFAATAN THERMOELECTRIC MODULE SEBAGAI ALAT PEMANEN ENERGI

TOPIK: PANAS DAN HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA. 1. Berikanlah perbedaan antara temperatur, panas (kalor) dan energi dalam!

BAB 2 ENERGI DAN HUKUM TERMODINAMIKA I

PERTEMUAN VII KINEMATIKA ZAT CAIR

9/17/ KALOR 1

Gambar 11 Sistem kalibrasi dengan satu sensor.

Perpindahan Panas Konduksi. Steady-state satu arah pada permukaan datar, silinder, dan bola

FENOMENA PERPINDAHAN. LUQMAN BUCHORI, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH PERUBAHAN TEMPERATUR LORONG UDARA TERHADAP KOEFISIEN PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI PELAT DATAR

EFESIENSI DAN EFEKTIVITAS SIRIP LURUS BERPENAMPANG SEGI LIMA FUNGSI POSISI X KEADAAN TAK TUNAK KASUS 1 DIMENSI SKRIPSI

KATA PENGANTAR. Tangerang, 24 September Penulis

KALOR SEBAGAI ENERGI B A B B A B

PENGARUH KETEBALAN ISOLASI TERHADAP KESEIMBANGAN SUHU KABEL

TEMPERATUR. dihubungkan oleh

KAJI EKSPERIMENTAL DISTRIBUSI TEMPERATUR PADA PORTABLE COLD BOX DENGAN THERMOELEKTRIK TEC

PENINGKATAN KUALITAS PENGERINGAN IKAN DENGAN SISTEM TRAY DRYING

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Konsep Dasar Pendinginan

Alat Peraga Pembelajaran Laju Hantaran Kalor

PEGAS DAUN DENGAN METODE HOT STRETCH FORMING.

BAB II LANDASAN TEORI

LABORATORIUM TERMODINAMIKA DAN PINDAH PANAS PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2012

Tugas akhir BAB III METODE PENELETIAN. alat destilasi tersebut banyak atau sedikit, maka diujilah dengan penyerap

IV. PENDEKATAN RANCANGAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Simulasi Perpindahan Panas pada Lapisan Tengah Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga

BAB II DASAR TEORI. ke tempat yang lain dikarenakan adanya perbedaan suhu di tempat-tempat

Pengaruh Tebal Isolasi Termal Terhadap Efektivitas Plate Heat Exchanger

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Es krim adalah sejenis makanan semi padat. Di pasaran, es krim

BAB SUHU DAN KALOR. Dengan demikian, suhu pelat baja harus ( ,3 0 C) = 57,3 0 C.

ANALISIS DISTRIBUSI TEMPERATUR PEMBAKAR LIMBAH RADIOAKTIF TIPE HK-2010

Pengeringan. Shinta Rosalia Dewi

Transkripsi:

Konduksi mantap 1-D pada in Shinta Rosalia Dewi (SRD)

Tugas kelompok Presentasi : 1. Aplikasi konduksi (1-D, 2-D, bidang datar, silinder, bola) dalam bidang ood technology 2. Aplikasi in dalam kehidupan sehari-hari 3. Konduksi unsteady state 4. Fin nonuniorm 5. Bioheat transer Note : paper max 5 halaman

SILABUS Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi) Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier) Pengenalan Konduksi (Resistensi Termal) Konduksi mantap 1D pada: a) Koordinat Kartesian/Dinding datar b) Koordinat Silindris (Silinder) c) Koordinat Seris (Bola) Konduksi disertai dengan generasi energi panas Perpindahan panas pada Sirip (Fin) Konduksi mantap 2 dimensi Presentasi (Tugas Kelompok) UTS

Fin Fin : Extended suraces (tambahan luasan) bertujuan untuk meningkatkan laju perpindahan panas konduksi pada benda itu sendiri dan pindah panas konveksi dengan lingkungan, dengan meningkatkan luas permukaan untuk konveksi.

Aplikasi in

Aplikasi in

Aplikasi in

Jenis in (a) in lurus (straight in) tampang lintang seragam (b) ) in lurus (straight in) tampang lintang tidak seragam (c) in cincin (annular in) (d) pin in tampang lintang tidak seragam

Perpindahan panas pada in

Persamaan umum Fin Dengan asumsi satu dimensi, kondisi konduksi steady state, nilai k konstan, radiasi diabaikan, tidak ada pembangkitan energi, koeisien konveksi h seragam sepanjang permukaan, maka persamaan Fin adalah : sesuai Hukum Fourier : x dt kac dx d x dan xdx x dx d x xdx conv dx dt d dt sehingga : xdx kac k Ac dx dx dx dx

Persamaan umum in hda (T T ) conv s d dt h da dx dx k dx s A c (T T ) 0 persamaan umum : da da (T T ) 0 2 d T 1 c dt 1 h s 2 dx Ac dx dx Ac k dx

Fin Uniorm pada irisan melintang da da (T T ) 0 2 d T 1 c dt 1 h s 2 dx Ac dx dx Ac k dx Temperatur permukaan dasar T o = Tb. Harga Ac konstan. As = Px, di mana As adalah luas permukaan yang diukur dari batas ke x dan P adalah perimeter in. da c /dx=0 da s /dx=p 2 d T hp 2 (T T ) 0 dx kac

Fin uniorm pada irisan melintang 2 d T hp 2 (T T ) 0 dx kac kelebihan T (x) T(x) T d karena T konstan maka dx 2 hp m = ka sehingga c dt dx 2 d 2 mx mx m 0 2 C1e C2e dx Untuk mencari nilai C 1 dan C 2 perlu ditetapkan kondisi batas

Fin uniorm pada irisan melintang Kondisi batas : Kondisi batas pada basis in (x=0) : 0 Tb T b Kondisi tip/akhir : ada 4 situasi : Kasus A : terjadi perpindahan panas konveksi dari ujung in Kasus B : Konveksi di ujung in dapat diabaikan dan ujung in dianggap adiabatis Kasus C : Temperatur di ujung in ditentukan Kasus D : in sangat panjang (tak terhingga)

Fin Uniorm : Kasus A-Terjadi konveksi di ujung mx mx C1e C2e c ha T(L) T kac dx d h (L) k dx Kondisi A, kondisi batas yang kedua yaitu kesetimbangan energi pada ujung in pindah panas konduksi sama dengan konveksi. Dengan substitusi kondisi batas pada persamaan diatas maka dapat ditemukan: C C Kemudian dengan beberapa manipulasi matematis akan didapatkan persamaan distribusi temperatur: x L b 1 2 ml ml ml ml 1 2 2 1 h(c e C e ) km(c e C e ) cosh m(l x) (h / mk)sinh m(l x) cosh ml (h / mk)sinh ml b dt xl

Fin uniorm A : konveksi di ujung

Fin uniorm : Kasus B, C, dan D Untuk Kasus B: Untuk kasus C: Untuk kasus D: b b e b cosh m(l x) cosh ml hpka tanh ml ( / )sinh mx sinh m(l x) L hpka mx c c b b b hpka c b sinh ml cosh ml / L sinh ml b

Rangkuman kasus pada in

Latihan Fin silinder yang sangat panjang dengan diameter 5 mm, pada basis suhunya dipertahankan 100 o C. Ujungnya dikontakkan dengan udara ambien pada suhu 25 o C dengan koeisien perpindahan panas konveksi sebesar 100 W/m 2 K. 1. Tentukan distribusi temperatur sepanjang in yang terbuat dari tembaga murni (k=398 W/m). Hitunglah kehilangan panas yang terjadi? 2. Perkirakan berapa panjang in agar menghasilkan perhitungan kehilangan panas yang akurat, jika diasumsikan panjang in tak terbatas

Jawab Maka persamaan yang digunakan adalah untuk kasus D: T T (T T )e m (hp / ka ) b c 1 2 mx Dan untuk laju pindah panasnya: hpka c b

Jawab Panjang in bisa dianggap tidak hingga jika laju perpindahan panas antara ujung in dan basis adalah konstan, maka bisa dibandingkan antara persamaan berikut akan memiliki nilai yang sama: hpka tanh ml Nilainya sama jika tanh ml >= 0.99 atau ml>= 0.265 c b hpka c b 2,65 ka L L 2, 65 c m hp 1 2

Jawab

Perormansi in eektivitas in : ha c,b b Untuk in tak hingga : Tahanan in: R kp ha b,,, tb t Rt b hac, b Rt, 1 c R eisiensi in: ha,max b

eisiensi in: Eisiensi in lurus tampang lintang seragam, adiabatis : M tanh ml hpl b M tanh ml c tanh ml ml Jika lebar in persegi jauh lebih panjang dari tebalnya (w>>t, sehingga P=2w maka: 1 2 1 2,max b hp 2h mlc Lc L c ; Ap Lct kac kt t 1 in rectangular : L c =L+ 2 2h 3 2 2 mlc L c ka D p pin in : L c =L+ 4 ha Perormansi in

Perormansi in

Perormansi in

Eisiensi total permukaan eisiensi total : 0 t max t b Luas permukaan total : A NA A o ha t b NA 1 1 A t t N ha ha t b b b NA hn A (A NA ha 1 (1 ) t t b t b At

Fin yang diintegrasi dengan basis o NA 1 1 A t R to, b 1 ha t o t

Fin yang ditambahkan ke basis oc NA 1 1 At C1 C 1 ha R / A 1 t, c c, b R t, o( c) b 1 ha t o( c) t