Dua batang baja sejenis dengan luas penampang yang sama dipanaskan sehingga mencapai suhu berturut-turut 127°C dan 227°C. Hitunglah perbandingan daya radiasi persatuan luas kedua plat baja tersebut?

Dua batang baja sejenis dengan luas penampang yang sama dipanaskan sehingga mencapai suhu berturut-turut 127°C dan 227°C. Hitunglah perbandingan daya radiasi persatuan luas kedua plat baja tersebut?

Untuk soal ini jawaban yang benar adalah 256 : 625.

Diketahui:
Dua batang baja sejenis
A1 = A2
T1 = 127° = 400 K
T2 = 227° = 500 K

Ditanya:
(P/A)1 : (P/A)2 = …?

Jawab:
Konsep yang kita gunakan adalah perpindahan kalor secara radiasi. Adapun daya radiasi kalor dirumuskan oleh:
P = Q/t = e σ A T^4,

dengan:
P = daya radiasi (W)
Q = kalor (J)
t = waktu (s)
e = emisivitas bahan (0 ≤ e ≤ 1)
σ = tetapan Stefan-Boltzmann (5,67 x 10^-8 W/m^2 K^4)
A = luas penampang (m^2)
T = suhu mutlak (K)

Dari persamaan di atas, perbandingan yang diperoleh adalah:
(P/A)1 / (P/A)2 = (T1/T2)^4
(P/A)1 / (P/A)2 = (400/500)^4
(P/A)1 / (P/A)2 = 256/625
(P/A)1 : (P/A)2 = 256 : 625.

Oleh karena itu, perbandingan daya radiasi per satuan luas kedua plat baja tersebut adalah 256 : 625.

Semoga membantu ya!

Baca Juga :  Apa itu arkeologi