Sebuah daun dengan luas 40 cm2 dan massa 4,5 × 10-4 kg menghadap langsung ke matahari pada hari yang cerah. Daun tersebut mempunyai emisivitas 0,95 dan kalor jenis 0,80 kkal/kg K
Sebuah daun dengan luas 40 cm² dan massa 4,5 × 10⁻⁴ kg menghadap langsung ke matahari pada hari yang cerah. Daun tersebut mempunyai emisivitas 0,95 dan kalor jenis 0,80 kkal/kg K.
a. Perkirakan kecepatan naiknya temperatur daun!
b. Hitunglah temperatur yang akan dicapai daun jika kehilangan semua kalornya dengan radiasi (temperatur sekelilingnya adalah 20°C)!
c. Dengan cara-cara lain, bagaimana kalor dikeluarkan oleh daun?
Pembahasan :
Luas, A = 40 cm
Massa, m = 4,5 × 10⁻⁴ kg
Emisivitas, e = 0,95
Kalor jenis, C = 0,80 kkal/kg.K
Kecepatan naiknya temperatur, v = ?
Saat T₀ = 20°C = 293 K, T' = ?
Laju aliran kalor ada tiga, yaitu : laju konduksi,
laju konveksi, dan laju radiasi. Dalam soal ini, yang terjadi adalah laju
radiasi, yaitu perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.
Persamaan umum radiasi dapat dilihat pada gambar
formula di bawah.
Laju aliran kalor secara radiasi berbanding
lurus dengan besaran emisivitas.
Q/t = e σ A T
===========
Matahari meradiasikan kalor ke lingkungan dengan laju Q/t = e σ A T₀⁴
Daun menerima radiasi kalor dari matahari dengan laju Q/t = e σ A T1⁴
Laju kalor daun yang hilang ke lingkungan : ΔQ/t = e σ A ΔT⁴
Laju
kenaikan temperatur ΔT/t = ?
Menurut
persamaan kalor: ΔQ = m
C ΔT
ΔQ/t = m C ΔT/t
e σ A ΔT⁴ = m C ΔT/t
ΔT/t
= e σ A ΔT⁴ /m C
ΔT/t
= (0,95)(5,67 x 10⁻⁸)(4x
10⁻³)/(4,5 x 10⁻⁴)(0,80)
Post a Comment for "Sebuah daun dengan luas 40 cm2 dan massa 4,5 × 10-4 kg menghadap langsung ke matahari pada hari yang cerah. Daun tersebut mempunyai emisivitas 0,95 dan kalor jenis 0,80 kkal/kg K"