Suhu permukaan bagian dalam dan luar sebuah jendela kaca setebal $5 \text{ mm}$ masing-masing adalah $288,15 \text{ K}$ dan $278,15 \text{ K}$. Hambatan termal jendela kaca tersebut akibat konduksi adalah $\text{Rt,cond} = 1,19 \times 10^{-3} \text{ K/W}$. Berapakah laju kehilangan kalor yang melalui jendela berukuran $1 \text{ m} \times 3 \text{ m}$ tersebut? Berapakah konduktivitas termal kaca tersebut?
Kita identifikasi data yang diperlukan
- Suhu tinggi ($T_1$): $288,15 \text{ K}$
- Suhu rendah ($T_2$): $278,15 \text{ K}$
- Ketebalan permukaan ($L$): $5 \times 10^{-3} \text{ m}$
- Resistansi termal ($R_t$): $1,19 \times 10^{-3} \text{ K/W}$
- Luas pelat ($A$): $1 \times 3 = 3 \text{ m}^2$
Laju Kehilangan Kalor
Kita gunakan hukum Ohm pada perhitungan termal
$$q_x = \frac{T_1 – T_2}{R_{t,\text{cond}}}$$
$$q_x = \frac{288,15 – 278,15}{1,19 \times 10^{-3}}$$
$$q_x = \frac{10}{1,19 \times 10^{-3}}$$
$$\mathbf{q_x = 8,403 \times 10^3 \text{ W}}$$
Konduktivitas Termal Kaca ($k$)
Kita susun ulang rumus hambatan termal untuk mengisolasi variabel $k$:
$$k = \frac{L}{R_{t,\text{cond}} \cdot A}$$
$$k = \frac{5 \times 10^{-3}}{1,19 \times 10^{-3} \cdot 3}$$
$$k = \frac{5 \times 10^{-3}}{3,57 \times 10^{-3}}$$
$$\mathbf{k = 1,400 \text{ W/m}\cdot\text{K}}$$
