Dua batang logam A dan B disambung ujungnya. Panjang dan luas penampang kedua batang sama, tetapi konduktivitas termal logam A dua kali lebih besar daripada logam B. Jika ujung A bersuhu 100°C dan ujung B bersuhu 40°C, berapakah suhu sambungan antara dua logam tersebut dalam keadaan tunak?

 

Soal 

Dua batang logam A dan B disambung ujungnya. Panjang dan luas penampang kedua batang sama, tetapi konduktivitas termal logam A dua kali lebih besar daripada logam B. Jika ujung A bersuhu 100°C dan ujung B bersuhu 40°C, berapakah suhu sambungan antara dua logam tersebut dalam keadaan tunak?

A. 50°C
B. 60°C
C. 65°C
D. 70°C
E. 80°C

Penyelesaian 

Materi & Pembahasan :

Soal ini membahas konduksi kalor dalam keadaan tunak, yaitu saat aliran kalor dari kedua logam mencapai kesetimbangan. Dalam kondisi ini, laju aliran kalor pada kedua logam harus sama:

$$Q_A = Q_B$$

Rumus laju kalor konduksi:

$$Q = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{L}$$

Karena panjang (L) dan luas penampang (A) kedua logam sama, serta sistem berada dalam keadaan tunak, maka:

$$k_A \cdot (T_1 - T_s) = k_B \cdot (T_s - T_2)$$

Dengan:

• $T_1 = 100°C$ (ujung logam A)

• $T_2 = 40°C$ (ujung logam B)

• $T_s = ?$ (suhu sambungan)

• $k_A = 2k_B$

Substitusi:

$$2k \cdot (100 - T_s) = k \cdot (T_s - 40)$$

Sederhanakan:

$$2(100-T_s)=T_s-40<br><br>$$

$$\mathrm{<br>}200-2T_s=T_s-40<br>$$

$$\mathrm{<br>}240=3T_s\mathrm{<br>}$$

$$<br>T_s=80\mathrm{°}C$$

Kunci Jawaban :

E. 80°C

🤩^==//=//=🌞🌍🌝=//=//==^☃️

✅Ayo Jawab KUIS berikut! 

Dua logam C dan D disambungkan. Jika konduktivitas logam C tiga kali lipat logam D, ujung C bersuhu 90°C dan ujung D bersuhu 30°C, maka berapakah suhu sambungan keduanya?

^_^.......................................^_^
Tulis Jawabanmu di kolom komentar!😄

Tags: 
Kelas 11 SMA/MA Mata Pelajaran Fisika
Latihan Soal Fisika Kelas 11 SMA MA dan jawabannya