BAB II

PEMBAHASAN

2. Sistem Kapasitas Kalor Tergabung

Metode kapasitas kalor tergabung ialah pembahasan mengenai konduksi kalor transien dengan menganalisis sistem yang suhunya dianggap sama. Hal ini ideal karena di dalam setiap bahan terdapat gradien suhu. Distribusi suhu yang seragam terjadi jika tahanan terhadap konduksi lebih kecil dibandingkan tahanan konveksi atau disebut juga angka biot lebih kecil dari 0,1. Pernyataan ini dapat ditulis dengan

h( vA

)

k<0,1

Rugi kalor konveksi dari sutu benda dapat ditulis dengan rumus

q=hA (T−T ∞ )=−cρv dtdτ

dimana persamaan diatas dapat ditulis ulang menjadi

T−T ∞T0−T∞

=e−[ hAρcv

] τ

τ=konstanta waktu= cρvhA

3. Aliran Kalor Transien dalam Benda Padat Semi Tak Berhngga

Sebuah benda padat semi tak berhingga adalah sebuah benda teridealisasi yang memiliki sebuah permukaan tunggal yang rata dan meluas ke segala arah tak berhingga. Dapat dikatakan

benda padat semi takberhingga benda yang panas tidak memiliki cukup waktu untuk masuk jauh ke dalam inti dan ketebalan benda tidak masuk ke dalam analisa perpindahan panas. Persamaan yang menunjukkan distribusi suhu sebagai fungsi waktu dan distribusi dapat digunakan untuk menghitung aliran kalor pada setiap posisi x dapat menggunakan rumus

T ( x , τ )−T oT i−T 0

=erf x2√ατ

Aliran kalor pada setiap posisi x ialah

qx=−kA ∂T∂ x

Pada permukaan, aliran kalor ialah

qo=kA (T o−T i)√ πατ

Fluks Kalor tetap pada Benda Padat Semi Tak Berhingga

Untuk distribusi suhu awal, dapat kita berikan fluks kalor awal permukaan yang tetap, sebesar q/A. Penyelesaian untuk kasus ini adalah

T−T i=2qo√ατ / π

kAexp ( x2

4ατ )−qo xkA (1−erf x2√ατ

)