Penerapan metode beda hingga untuk menentukan distribusi temperatur pada perpindahan panas konduksi dua dimensi

ABSTRAK

Matematika merupakan alat bantu untuk menyederhanakan penyajian pemahaman masalah dengan menggunakan bahasa matematika. Metematika mempunyai peranan yang sangat penting karena kebanyakan bidang lain seperti bidang teknik dan rekayasa, perhitungan beban dan sebagainya, semuanya menggunakan perhitungan matematika. Sumbangan matematika dalam ilmu eksak sudah jelas, bahkan boleh dikatakan tanpa matematika ilmu eksak tidak akan berkembang.

Dalam hal tertentu matematika khususnya metode beda hingga dapat digunakan untuk menentukan distribusi temperatur pada perpindahan panas dua dimensi.

Data yang diambil berupa sebuah gambar dua dimensi dengan temperatur yang berbeda disetiap sisinya, dimana luasan tersebut dibagi dalam beberapa titik node. Dengan menggunakan metode iterasi Gauss-Siedel untuk menentukan distribusi temperatur, kemudian dilakukan perhitungan untuk mencari nilai titik-titik node tersebut. Sehingga diperoleh nilai temperatur untuk tiap titik node.

Dari hasil perhitungan dan kemudian dilakukan interpolasi terhadap nilai temperatur ternyata pada penampang slab (batangan) besi terdapat titik-titik yang mempunyai temperatur sama dan bila titik-titik tersebut dihubungkan akan membentuk suatu garis yang disebut garis isotermis. Dengan mengetahui garis isotermis maka dapat diketahui sebaran temperatur yang nantinya digunakan untuk memperkirakan kekuatan dari besi, dimana kekuatan besi dipengaruhi oleh temperatur. Jika temperatur naik maka kekuatan besi akan menurun.