BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

3.1Menentukan Konduktivitas Termal untuk Aliran Linier3.1.1Stainless Steel 25 mmBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data-data temperatur (C), arus (ampere), dengan variasi tegangan (volt) yaitu 2 volt, 4 volt, 5 volt , 6 volt dan 7 volt untuk beberapa jenis bahan seperti: Brass berdiameter 25 mm, aluminium berdiameter 25 mm, dan stainless steel berdiameter 25 mm.Pada percobaan pertama yaitu mengukur suhu dengan menggunakan termokopel untuk jenis bahan stainless steel berdiameter 25 mm. Diperoleh data temperatur dari T1, T2, T3, T6, T7, dan T8 yang semakin naik untuk setiap variasi tegangan. Temperatur paling tinggi terdapat pada T1 dengan tegangan 7 volt yaitu 35,7C sedangkan temperatur paling rendah terdapat pada T8 dengan tegangan 2 volt yaitu 28,6C.

Gambar 3.1 Kurva Hubungan Temperatur dengan Jarak Termokopel Pada Konduksi Linier dengan Menggunakan Bahan Stainless Steel (D = 25 mm)Berdasarkan Gambar 3.1 dapat dilihat hubungan antara temperatur dengan jarak termokopel dimana semakin besar jarak termokopel maka temperatur yang mengalir di dalam bahan semakin rendah. Hal ini sesuai dengan hukum Fourier dimana hubungan jarak dengan temperatur yang mengalir di dalam bahan adalah berbanding terbalik. Perbedaan temperatur yang terjadi untuk variasi tegangan tidak terlalu besar. Berdasarkan hukum Fourier :

Laju perpindahan panas berbanding lurus dengan temperatur dan berbanding terbalik dengan jarak, artinya laju perpindahan panas akan meningkat dengan meningkatnya temperatur dengan jarak minimum.Setelah dihitung konduktivitas termalnya maka konduktivitasnya antara kliteratur dengan kpercobaan pada bahan Stainless Steel dapat dilihat pada Gambar 3.2

Gambar 3.2 Kurva Hubungan antara Konduktivitas Termal dengan Laju Perpindahan Kalor Pada Aliran Linier Untuk Bahan Stainless Steel 25 mm

Berdasarkan Gambar 3.2 dapat disimpulkan bahwa konduktivitas termal pada percobaan (kpercobaan) lebih rendah jika dibandingkan dengan konduktivitas termal pada literatur (kliteratur), karena terdapat kesalahan pada alat Heat Conduction Accessory dimana suhu tidak konstan dan cendreung naik sehingga menyebabkan konduktifitas termalnya juga ikut naik. Secara keseluruhan konduktifitas panas percobaan semakin meningkat dengan meningkatnya temperatur karena konduktifitas (k) berbanding lurus dengan perbedaan temperatur (dT).3.1.2Aluminium 25 mmPercobaan kedua yaitu menentukan temperatur dari T1, T2, T3, T4, dan T5 untuk bahan Aluminium berdiameter 25 mm. Temperatur tertinggi terdapat pada T1 dengan tegangan 7 volt yaitu 37,3C dan temperatur terendah terdapat pada T8 dengan tegangan 2 volt yaitu 30,1C. Jika diplotkan antara temperatur dan jarak maka diperoleh grafik pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Kurva Hubungan Temperatur dengan Jarak Termokopel Pada Konduksi Linier dengan Menggunakan Bahan Aluminium (D = 25 mm)Gambar 3.3 menunjukkan hubungan temperatur dengan jarak termokopel, besarnya jarak termokopel berbanding terbalik dengan temperatur. Semakin besar jarak termokopel maka temperatur akan semakin menurun artinya perpindahan panas pun akan semakin kecil.Setelah dihitung konduktivitas termalnya maka konduktivitasnya antara kliteratur dengan kpercobaan pada bahan Aluminium dapat dilihat pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 Kurva Hubungan antara Konduktivitas Termal dengan Laju Perpindahan Kalor Pada Aliran Linier Untuk Bahan Aluminium 25 mmBerdasarkan Gambar 3.4 dapat disimpulkan bahwa konduktivitas termal pada percobaan (kpercobaan) semakin meningkat dengan meningkatnya temperatur sesuai dengan teori bahwa konduktifitas (k) berbanding lurus dengan perbedaan temperatur (dT). Konduktivitas termal pada percobaan (kpercobaan) lebih rendah jika dibandingkan dengan konduktivitas termal pada literatur (kliteratur), karena terdapat kesalahan pada alat Heat Conduction Accessory yang rusak3.1.3Brass 25 mmPercobaan ketiga yaitu menentukan temperatur T1, T2, T3, untuk bahan Brass berdiameter 25 mm. Temperatur tertinggi terdapat pada T1 dengan tegangan 7 volt yaitu 39,7C dan temperatur terendah terdapat pada T8 dengan tegangan 2 volt yaitu 30,5C. Sementara itu perbedaan temperatur untuk setiap variasi tegangan tidak begitu besar.

Gambar 3.5 Kurva Hubungan Temperatur dengan Jarak Termokopel Pada Konduksi Linier dengan Menggunakan Bahan Brass (D = 25 mm)Gambar 3.5 menunjukkan hubungan temperatur dengan x pada konduksi linier bahan Brass diameter 25 mm. Besarnya x berbanding terbalik dengan temperatur, jadi semakin besar x maka temperatur akan semakin kecil sesuai dengan hukum Fourier. Selisih antar suhu untuk setiap voltage tidak terlalu besar. Setelah dihitung konduktivitas termalnya maka konduktivitasnya antara kliteratur dengan kpercobaan padamasing-masing bahan dapat dilihat pada Gambar 3.6

Gambar 3.6 Kurva Hubungan antara Konduktivitas Termal dengan Laju Perpindahan Kalor pada Aliran Linier Untuk Bahan Brass 25 mmBerdasarkan Gambar 3.6, konduktivitas termal pada percobaan (kpercobaan) lebih rendah dibandingkan dengan konduktivitas termal pada literatur (kliteratur). Dikarenakan adanya kesalahan pada alat Heat Conduction Accessory dimana tegangan (V) tidak konstan dan cendreung naik sehingga menyebabkan konduktifitas termalnya juga ikut naik. Secara keseluruhan konduktifitas panas percobaan semakin meningkat dengan meningkatnya temperatur karena konduktifitas (k) berbanding lurus dengan perbedaan temperatur (dT), sehingga diperoleh bentuk grafik k percobaan yang cenderung naik. Hal ini sesuai dengan hukum Fourier:

Q = V.IDimana: Q = laju perpindahan panas (W)k = konduktivitas termal bahan (W/m0C) A = luas permukaan bahan (m2) dT= perbedaan temperatur (0C)dx= perbedaan jarak (m)V= tegangan (volt)I= kuatarus (Ampere)3.2Menentukan Konduktivitas Termal untuk Aliran RadialPercobaan keempat yaitu mengukur temperatur untuk bahan Brass dengan konduksi perpindahan panas secara radial. Berbeda dengan konduksi linear, pada konduksi radial temperatur yang diperoleh tidak sebesar konduksi linear. Dari Gambar 3.7 dapat dilihat bahwa temperatur tertinggi terdapat pada T1 dengan tegangan 7 volt yaitu 34,7 C dan temperatur terendah terdapat pada T8 dengan tegangan 2 volt yaitu 30,9 C.

Gambar 3.7 Kurva hubungan antara Temperatur dengan Jarak termokopel untuk bahan Brass pada konduksi secara radial.Sama seperti pada konduksi linier, pada konduksi radial besarnya jarak termokopel berbanding terbalik dengan temperatur sesuai dengan hukum Fourier.

Gambar 3.8 Kurva Hubungan antara Konduktivitas Termal dengan Laju Perpindahan Kalor pada Aliran RadialDari Gambar 3.8 dapat disimpulkan bahwa konduktivitas termal pada percobaan (kpercobaan) lebih rendah jika dibandingkan dengan konduktivitas termal pada literatur (kliteratur) hal ini dikarenakan alat yang mulai rusak sehingga pembacaan temperature alat salah. Konduktifitas (k) berbanding lurus dengan perbedaan temperatur (dT). Terdapat kesalahan pada alat Heat Conduction Accessory dimana tegangan (V) tidak konstan dan cendreung naik sehingga menyebabkan konduktifitas termalnya juga ikut naik.