Latihan soal Koefisien Perpindahan Kalor Menyeluruh

Dinding datar

Dinding dari sebuah bangunan dibuat dengan 4 lapisan, 12 mm gipsum (k₁=0,176 W/m ⁰K) ,  75 mm fiberglass (k₂=0,115 W/m ⁰K), 20 mm plywood (k₃=0,036 W/m ⁰K) dan 20 mm hardboard (k₄=0,215 W/m ⁰K). jika film koefisien pada permukaan dalam 6 W/m^{2 0}K dan film koefisien pada permukaan luar 10  W/m^{2 0}K, hitunglah koefisien perpindahan kalor menyeluruh dan kalor yang ditransfer dari dalam ruangan ke luar yang melalui dinding tersebut jika temperatur bagian dalam dinding 20 ⁰C dan temp bagian luar dinding -10 ⁰C .  

Jawaban :

Dik     : dinding yang terbuat dengan 4 lapisan

             ∆x gipsum = 12 mm = 0,12 m

             ∆x fiberglass = 75 mm = 0,75 m

             ∆x plywood = 20 mm = 0,2 m

             ∆x hardboard = 20 mm = 0,2 m

             h₁  =  6 W/m^{2 0}K    

             h₂  =  10  W/m^{2 0}K

  k₁ gipsum  =  0,176  W/m ⁰K

             k₂ fiberglass = 0,115 W/m ⁰K

             k₃ plywood = 0,036 W/m ⁰K

             k₄ hardboard = 0,215 W/m ⁰K

             t₀ = 20 ⁰C = 293 ⁰K

             t₁ = -10 ⁰C = 263 ⁰K                                                                                                

Ditanya :  U = …. ??

 

Asumsi :

·         Steady State

·         Bahan setiap lapisan terbuat dari material yang homogen

·         Tidak ada perbedaan temperatur antara dua permukaan yang bertemu

Penyelesaian :

Soal ini dapat diselesaikan dengan konsep tahanan termal yaitu :

 Dimana  :

 

Jumlah aliran panas yang ditransfer dari dalam keluar ruangan adalah :