12
Dari persamaan 2.8 akan diperoleh penyelesaian arus panas H seperti pada persamaan 2.9 sebagai berikut [Vollmer, 2009]:
dengan
�
���
= . � .
� �
B. Hukum Pendinginan Newton
Apabila suhu awal suatu benda T
1
diketahui, maka berdasarkan hukum kekekalan energi banyaknya panas yang hilang menyebabkan penurunan suhu
yang mengikuti persamaan: �
� = −�
� �
− �
� �
− �
���
2.10
Jika beda suhu ΔT kecil, maka persamaan 2.10 dapat ditulis menjadi:
� � = −
. � . ∆�
∆� + ℎ . � . ∆� − �
���
. � . ∆� 2.11
Proses pendinginan yang melibatkan perpindahan panas secara konduksi, konveksi, dan radiasi mengikuti hukum pendinginan Newton. Hukum
pendinginan Newton menyatakan bahwa laju pendinginan suatu benda sebanding dengan beda suhu. Dari persamaan 2.11 akan diperoleh
� = �
���
. � . � − � 2.9
dengan H
kond
= arus panas konduksi H
konv
= arus panas konveksi H
Rad
= arus panas radiasi m
= massa benda c
= panas jenis �
� = penurunan suhu benda
13
penyelesaian untuk beda suhu yang kecil setiap saat t, mengikuti persamaan [Tipler, 1991; Naga, 1991; Vollmer, 2009]:
Konstanta waktu τ persamaan 2.12 mengikuti persamaan [Vollmer, 2009]:
Jika perpindahan panas secara radiasi tidak menggunakan pendekatan selama proses pendinginan, dan beda suhunya tinggi maka diselesaikan dengan
menggunakan persamaan perpindahan panas secara lengkap mengikuti [Vollmer, 2009]:
Dari persamaan 2.14 akan diperoleh penyelesaian seperti persamaan 2.15 sebagai berikut [Vollmer, 2009]:
Persamaan 2.15 merupakan persamaan proses pendinginan dengan tidak menggunakan pendekatan perpindahan panas secara radiasi yang beda suhunya
tinggi. ∆�
�
= ∆� .
−��
2.12
� = �.
�
� ���
. �
� 2.13
dengan ρ
= massa jenis benda c
= panas jenis α
total
= koefisien total VA
= volumeluasan benda
�� ��
= −ℎ . �. � − � − . � . � . � − � 2.14
∆� � = � + � .
−��
+ � .
−��
+ � .
−��
2.15
14
BAB III METODOLOGI
PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa proses pendinginan dan mengetahui pengaruh bahan bejana terhadap proses pendinginan. Untuk menganalisa proses
pendinginan dan pengaruh bahan bejana ada beberapa tahapan. Tahapan yang pertama adalah persiapan alat. Tahapan kedua pengambilan data. Tahapan ketiga
analisa data.
A. Persiapan Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari beberapa komponen. Alat-alat yang digunakan antara lain:
4. Box
Box ini terbuat dari sterofoam dengan ukuran 37 cm x 33 cm x 31 cm dengan tebal sterofoam 3 cm.
5. Bejana
Bejana digunakan yaitu bejana yang berbahan kaca, kaleng dan plastik.
6. Toples plastik
Toples plastik digunakan untuk meletakkan bejana yang akan diteliti.
