Suhu Sambungan Dua Logam

Halo semuanya! Mari kita bahas soal konduksi termal berikut ini. Logam A dan logam B disambungkan dengan ukuran yang sama besar. Diketahui suhu sambungannya adalah seratus dua puluh derajat celsius, suhu ujung A adalah seratus lima puluh derajat celsius, dan suhu ujung B adalah delapan puluh derajat celsius. Jika konduktivitas logam A adalah nol koma empat, berapakah konduktivitas termal logam B?

Langkah pertama, mari kita identifikasi variabel yang diketahui. Konduktivitas logam A atau k A sama dengan nol koma empat kalori per meter sekon derajat celsius. Suhu T A adalah seratus lima puluh derajat celsius, suhu T B adalah delapan puluh derajat celsius, dan suhu sambungan atau T s adalah seratus dua puluh derajat celsius. Karena ukuran kedua logam sama, maka luas penampang A A sama dengan A B, dan panjang L A sama dengan L B.

Langkah kedua, kita gunakan persamaan laju kalor, yaitu H A sama dengan H B. Rumus lengkapnya adalah k A dikali A A dikali delta T A per L A sama dengan k B dikali A B dikali delta T B per L B. Karena dimensinya sama, variabel A dan L dapat kita coret, sehingga persamaannya menjadi lebih sederhana yaitu k A dikali delta T A sama dengan k B dikali delta T B.

Mari kita hitung. Nol koma empat dikali selisih seratus lima puluh kurang seratus dua puluh sama dengan k B dikali selisih seratus dua puluh kurang delapan puluh. Ini menjadi nol koma empat dikali tiga puluh sama dengan k B dikali empat puluh. Hasilnya, dua belas sama dengan empat puluh dikali k B. Maka k B sama dengan dua belas dibagi empat puluh, sehingga k B adalah nol koma tiga kalori per meter sekon derajat celsius.

Sebagai kesimpulan, konduktivitas termal logam B adalah nol koma tiga kalori per meter sekon derajat celsius. Perhatikan juga tanda panah yang menunjukkan arah aliran kalor bergerak dari suhu tinggi ke rendah, yaitu dari logam A ke logam B.

Itulah cara menyelesaikan soal perpindahan kalor secara konduksi pada dua logam yang disambung. Sampai jumpa di pembahasan soal matematika dan fisika selanjutnya!