Fluks kalor yang diberikan pada permukaan kiri suatu dinding datar adalah $q” = 20 \text{ W/m}^2$. Dinding tersebut memiliki ketebalan $L = 10 \text{ mm}$ dan konduktivitas termal $k = 12 \text{ W/m} \cdot \text{K}$. Jika suhu permukaan dinding terukur sebesar $325,15 \text{ K}$ pada sisi kiri dan $303,15 \text{ K}$ pada sisi kanan, apakah kondisi tunak (steady-state) terjadi?
Kita identifikasi data yang diperlukan
- Fluks kalor masuk pada sisi kiri ($q”_{\text{masuk}}$) = $20 \text{ W/m}^2$
- Ketebalan dinding ($L$) = $0,01 \text{ m}$
- Konduktivitas termal ($k$) = $12 \text{ W/m}\cdot\text{K}$
- Suhu permukaan kiri ($T_1$) = $323,15 \text{ K}$
- Suhu permukaan kanan ($T_2$) = $303,15 \text{ K}$
Kita hitung nilai kalor konduksi yang dihasilkan
$$q”_x = k \frac{T_1 – T_2}{L}$$
$$q”_x = 12 \cdot \frac{323,15 – 303,15}{0,01}$$
$$q”_x = 12 \cdot \frac{20}{0,01}$$
$$q”_x = 12 \cdot 2000$$
$$q”_x = 24000 \text{ W/m}^2$$
Karena $q”_{\text{masuk}} \neq q”_{\text{konduksi}}$ (bahkan perbedaannya sangat jauh), maka kondisi tunak (steady-state) TIDAK terjadi.
