Sebuah Jendela Kaca Di Desain Dengan Bentuk Seperti Gambar Di Samping. Apabila Konduktivitas Termal Kaca Dan Udara Masing-Masing Adalah 0,7 w/mK Dan 0,03 w/mK. Apabila Suhu Di Dalam Adalah 17° Dan Di Luar Adalah 30°C. Tentukan Suhu Kaca Yang Bersentuhan Dengan Udara Di Dalam Jendela (Abaikan Perpindahan Kalor Karena Konveksi Dan Anggaplah Ketebalan Kaca Kiri Sama Dengan Ketebalan Kaca Kanan Serta Ketebalan Udara Adalah Dua Kali Ketebalan Salah Satu Kaca). [Soal Asesmen Hal. 171-172 Fisika SMA Kelas XI Kurikulum Merdeka]

Sebuah jendela kaca di desain dengan bentuk seperti gambar di samping. Apabila konduktivitas termal kaca dan udara masing-masing adalah 0,7 w/mK dan 0,03 w/mK. Apabila suhu di dalam adalah 17° dan di luar adalah 30°C. Tentukan suhu kaca yang bersentuhan dengan udara di dalam jendela (abaikan perpindahan kalor karena konveksi dan anggaplah ketebalan kaca kiri sama dengan ketebalan kaca kanan serta ketebalan udara adalah dua kali ketebalan salah satu kaca). [Soal Asesmen Hal. 171-172 Fisika SMA Kelas XI Kurikulum Merdeka] - Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh semua teman - teman pelajar dari seluruh Nusantara yang ada di sabang sampai merauke. Balik lagi bersama gua disini,,, di mana lagi kalau bukan di seocontoh.web.id.

Pada artikel kali ini gua akan melakukan pembahasan soal mata pelajaran Fisika, yaps semakin sering kita melakukan pembahasan soal, baik itu pembahasan soal pada mata pelajaran Fisika ataupun mata pelajaran lainnya, maka semakin bertambah pula ilmu serta wawasan kita. Tanpa basa – basi lagi ayo kita langsung menuju ke pembahasan soalnya…

Sebuah jendela kaca di desain dengan bentuk seperti gambar di samping. Apabila konduktivitas termal kaca dan udara masing-masing adalah 0,7 w/mK dan 0,03 w/mK. Apabila suhu di dalam adalah 17° dan di luar adalah 30°C. Tentukan suhu kaca yang bersentuhan dengan udara di dalam jendela (abaikan perpindahan kalor karena konveksi dan anggaplah ketebalan kaca kiri sama dengan ketebalan kaca kanan serta ketebalan udara adalah dua kali ketebalan salah satu kaca).

(Pembahasan Soal Asesmen Nomor 2 Hal. 171-172 Fisika Kelas 11 Kurikulum Merdeka ada di artikel sebelumnya) Baca juga Sebuah sistem pendingin di dalam sebuah mobil terdiri atas sistem tertutup yang menyerap panas dari motor dan sebuah radiator kemudian memindahkan panas tersebut ke lingkungan. Berikut tabel untuk menguji keefektifan dari tiga sistem pendingin. Dari data di atas, pendingin manakah yang lebih efektif? Berikan alasan kenapa dua pendingin lain tidak cocok untuk dijadikan sebagai pendingin. [Soal Asesmen Hal. 171-172 Fisika SMA Kelas XI Kurikulum Merdeka]

Jawaban Dan Pembahasan : (soal nomor 1)

1. Diketahui pada soal bahwa :

Berikut di bawah ini adalah langkah – langkah untuk menentukan suhu kaca yang bersentuhan dengan udara di dalam jendela :

a) Laju perpindahan kalor dari P ke Q = laju perpindahan kalor dari Q ke R

              K_kaca . ^A/_x . ΔT_PQ = K_udara . ^A/_2x . ΔTQR

           0,7 . ^A/_x . (30 – T₂) = 0,03 . ^A/_2x . (T₂ – T₁)

                   0,7 . (30 – T₂) = 0,03 . ½ . (T₂ – T₁)

                        21 – 0,7T₂ = 0,015T₂ – 0,015T1

0,015T2 – 0,015T₁ + 0,7T2 = 21 

            0,715T₂ – 0,015T₁ = 21 ....(persamaan 1)

b) Laju perpindahan kalor dari P ke Q = laju perpindahan kalor dari R ke S

   K_kaca . ^A/_x . ΔT_PQ = K_kaca . ^A/_x . ΔTRS

0,7 . ^A/_x . (30 – T₂) = 0,7 . ^A/_x . (T₁ - 17)

               (30 – T₂) = (T₁ - 17)

                30 + 17 = T₁ + T2

                         47 = T₁ + T₂ ….(persamaan 2)

c) Laju perpindahan kalor dari Q ke R = laju perpindahan kalor dari R ke S

           K_udara . ^A/_2x . ΔT_QR = K_kaca . ^A/_x . ΔTRS

        0,03 . ^A/2x . (T₂ – T₁) = 0,7 . ^A/_x . (T₁ - 17)

           0,03 . ½ . (T₂ – T₁) = 0,7 . (T₁ - 17)

            0,015T₂ – 0,015T₁ = 0,7T₁ – 11,9

0,7T₁ - 0,015T₂ + 0,015T1 = 11,9

            0,715T₁ – 0,015T₂ = 11,9 ....(persamaan 3)

d) Selanjutnya substitusi persamaan 2 ke persamaan 1

             0,715T₂ – 0,015T1 = 21

   0,715T₂ – 0,015(47 – T₂) = 21

0,715T₂ – 0,705 + 0,015T2 = 21 

            0,715T₂ + 0,015T2  = 21 + 0,705

                               0,73T2 = 21,705

                                      T₂ = 29,7328 °C

e) Kemudian, substitusi nilai T₂ ke persamaan 2 untuk menentukan T₁

    47 = T₁ + T2

    47 = T₁ + 29,7328

    T₁ = 47 - 29,7328

    T₁ = 17,2672 °C

(Pembahasan Soal Asesmen Nomor 3 Hal. 171-172 Fisika Kelas 11 Kurikulum Merdeka ada di artikel sebelumnya) Baca juga Wadah kosong yang terbuat dari logam tembaga pada suhu 25 °C dengan volume 60 liter diisikan bensin sampai penuh. Pada suhu 55 °C, Apakah cairan bensin akan tumpah keluar dari wadah tersebut? Jika cairan bensin tumpah, berapa volume bensin yang akan tumpah tersebut? Data koefisien muai untuk logam tembaga dan cairan bensin dapat dilihat pada Tabel 6.3. [Soal Asesmen Hal. 171-172 Fisika SMA Kelas XI Kurikulum Merdeka]

Itu dia tadi pembahasan soal Fisika mengenai “Sebuah jendela kaca di desain dengan bentuk seperti gambar di samping. Apabila konduktivitas termal kaca dan udara masing-masing adalah 0,7 w/mK dan 0,03 w/mK. Apabila suhu di dalam adalah 17° dan di luar adalah 30°C. Tentukan suhu kaca yang bersentuhan dengan udara di dalam jendela (abaikan perpindahan kalor karena konveksi dan anggaplah ketebalan kaca kiri sama dengan ketebalan kaca kanan serta ketebalan udara adalah dua kali ketebalan salah satu kaca).”, semoga dengan adanya pembahasan soal serta penjabaran jawaban di atas, bisa membantu teman – teman pelajar untuk bisa lebih memahami materi pelajaran yang terkait dengan soal tersebut, terimakasih…

Sampai jumpa lagi, Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.