Program Studi Teknik MaterialFakultas Teknik Mesin dan Dirgantara

Institut Teknologi Bandung

MT3101 Fenomena Transport MaterialUJIAN TENGAH SEMESTER II[Ujian Bawa Pulang]Diberikan Sabtu 3 Desember 2011 Pukul 09:00Dikumpulkan Senin 5 Desember 2011 Pukul 08:00 di Lab Energi Termal

1. Sebuah bola baja dengan diameter luar 0,5 m dan diameter dalam 0,2 m didinginkan dengan memasukkan cairan ke dalamnya. Temperatur cairan tersebut adalah 10oC dan koefisien perpindahan panasnya adalah 100 W/m2.K. Temperatur dinding luar bola baja diukur sebesar 120oC. Hitunglah temperatur dinding bola bagian dalam.

2. Air dengan laju alir massa 3 kg/s dipanaskan dengan cara mengalirkannya melalui pipa dengan diameter dalam 0,05 m. Temperatur dinding pipa dipertahankan sebesar 100oC. Panjang pipa adalah 8 m. Air memasuki pipa pada 10oC. Hitunglah temperatur air keluar dari pipa. Jika diinginkan temperatur air keluar pipa sebesar 80oC, tentukan panjang pipa yang diperlukan jika diameter pipa dikecilkan menjadi 0,025 m.

3. Sebuah pelat alumina yang sangat tebal dan pada temperatur 300oC diletakkan secara horizontal. Tiba-tiba disalah satu permukaannya dialiri air pada 80oC dengan koefisien perpindahan panas sebesar 80 W/m2.K. Hitunglah temperatur permukaan pelat yang bersinggungan dengan air tersebut. Hitung juga temperatur pelat alumina pada posisi sejarak 0,007 m dari permukaan pelat yang bersinggungan dengan air setelah waktu berjalan selama 8 menit.

4. Udara mengalir di dalam sebuah saluran. Temperatur dinding dalam saluran diukur sebesar 250oC. Sebuah termokopel yang digunakan untuk mengukur temperatur udara tersebut menunjukkan angka 121oC. Hitunglah temperatur udara sebenarnya jika emisivitas dinding saluran 0,9 dan emisivitas termokopel 0,7. Koefisien perpindahan panas antara udara dan dinding dalam saluran diketahui sebesar 100 W/m2.K.

Dosen ybs,Hendi Riyanto