Di negara yang mengalami empat musim, suhu udara ketika musim dingin dapat mencapai di bawah 0°C. a. Berapa banyak kalor yang keluar melalui dinding luar sebuah kamar tidur sepanjang malam (8 jam) ketikasuhu rata-rata di luar -15°C dan suhu rata-rata di d:ilam 22°C? Ukuran dinding adalah 2,50 m ×3,00 m, dan tebalnya 0,150 m. Konduktivitas termal rata-rata adalah 0,850 W/mK. b. Berapa banyak ongkos yang harus dibayar jika kehilangan kalor ini digantikan oleh sebuah pemanas ruang listrik? Tarif listrik adalahRp 400/kWh dan 1 kWh = 3,60 ×10 6 J .

Pembahasan

a. Diketahui: t = 8 jam = 28.800 s T 1 = -15°C T 2 = 22°C ∆ T = T 2 - T 1 = 22°C - (-15°C) = 37°C = 37 K A =2,5m × 3m = 7,5 m 2 L = 0,15 m k = 0,850 W/mK Ditanya: Q = ...? Jawaban: Pada peristiwa ini terjadi perpindahan kalor secara konduksi. Sehingga kalor yang keluar dapat dicari menggunakan persamaan laju aliran kalor secara konduksi. H t Q ​ Q Q Q ​ = = = = = ​ k A L △ T ​ k A L △ T ​ k A t L △ T ​ ( 0 , 850 W / m K ) ( 7 , 5 m 2 ) ( 28.800 s ) 0 , 15 m ( 37 K ) ​ 4 , 53 × 1 0 7 J ​ Jadi, banyak kalor yang keluar melalui dinding adalah 4,53× 10 7 J. b. Diketahui: Tarif listrik = Rp 400/kWh 1 kWh = 3,60 ×10 6 J Ditanya: Tarif yang harus dibayar? Jawaban: Satuan kalor harus kita ubah terlebih dahulu dari joule menjadi kWh. Q Q ​ = = ​ 3 , 6 × 1 0 6 J / kWh 4 , 53 × 1 0 7 J ​ 12 , 58 kWh ​ Maka, Tarif yang harus dibayar = Q × tarif Tarif yang harus dibayar = 12 , 58 kWH × Rp 400/ kWh Tarif yang harus dibayar = Rp 5032 Jadi, tarif yang harus dibayar sebesar Rp 5032.