UNIVERsn'1HA~I'.SMALAVSIA
Peperik...n !~iTlt. .tor Pert.me Sld."g Akllldetrllk 1995/1996
OktoberlNo'llllilrnber1985
MitiS:31.Jam
--_._--.---_._--._--
.._-.,_."_._- -~_.__
..._-,,~,---_._---ARAHAN K:EI2lADA CAl.ON
Sila pnsU~Mn bahawBl kertas soelan inli rnengandungf: LAPAN (8) mukasurat sebelum anda memulaskan peperiksasL"1 lnl,
Kertas soatsn ini mengandung!TUJUH 1,7 )soalan.
JawabLI'~A(5) soalansahala.
Bemua jawapan mestllah dimuiakan pada mukasurat baru,
Semua scalan boleh clijawab dalarn Bnhas,aMalaysia ataupun maksimum 2 (DUA) soalan boteh dijilwab calarn El,ahasa h'~I,~a iris.
..2/-
1 a)
[EBB 218/3]
TerbitkElin persamaan,El.ilinruntuk pangabadlan momentum didalsm suatu tiub alirsn, Nyataks,n andalenyangtelah dibuat delarn
terbitan tersebut, Tunjuk~,:ali bagairnanapersamaanBernoulli boleh di1terbitkaln dsripadaPBI'E~IHTl!iUlnEuler. Apakah peroezaan dlantara persamaan Euler dan persamaan Navier..Stokes?
(50 markah)
b] Suatu semouran airb~n{~f:';r;:s pusat 75mm dengan halajuI/:2m/s berterrlbungdengan su.e.tl ;'nun :¥ang haiajunya4,8 m/spe.da arah yang sarnad~3~ngan s'emIJi·,,:lr,E,Hail' tersebut. Ji~~aperternbungan air dongsl' raininibarsudLl1j:t'~tpm,tdantelah terpesongsebanyak 120°, dapatka!t');
i) clayspads arah ssrnourandan,
Ii) karja. yang dilakuksn persaat ke atas ram yangbEngerak disapanjangsuan.gurisanlurus.
(50 rnarkan)
2 a} Suatu cecalr newtonianrlllSnoatirdi antara dua plat pegun yang
s~;lngaltbesar (infinit) YS\I'lUdipisahkanotehjarak"b", Tunjukkan bahawa hnlu,jupurataBIIiI'UIpUd SI arah-x(lJ) diberikanOIElh sebutan
LJ ::::: (..b2/12J.l) (dpfd );}
(50 markah) ..3/-
1.8
[EBB 218/3]
b] tCirakejt~tuhan tekanan dalam f\l/m:2untuk suatu paip keluli komersil yang p~.njnngnya30,4E1m , ] arii:3pusat daleman O.0526m dan
kekasarannya O.Qi0004l5m, Pail' ini berisl suatu cecair yang keturnpatan dinamiknya C1.lJ1 NS/n'I2dan ketumpatan 1200Kglm3, Kadar aliran cecalr inl ialat 9.CI85/jam. Rajah 2 [b] boleh digunakan untuk membuatperkiraan.
F:gurel 21:;
Fricuon factor)! ag;i!n~l ReYflvLbnlrnl'.1I)CI
(50 markah)
Rajah .2b
3
a]
Nyiatakan, dan huralkan{r.~on~I"n Buckinghanl1t. Bagaimanakahla rneruadi sanqatbE:lnJunadidalarn K::liiian dinamik bendalir dants
(40 markah) ..4/-
[EBB~!1n/3]
b] Oi dala:rTI1~ajia:!in kadarpeir'~tlli~l~ltukan buih di daJam suatu cecair dar'ipada suetumunc~ung '}'a.n!i~ dibenamkan,garispusatbulhmestUah didapatkA:I.ns~,bagai fungl~.i siff!~t-.sifat cecair berkenaan, Terblfkan bsntuk persameanyadEiU'11J8,n m~enggunak:an analisis dimensi.
(60 markah)
4
a]
Suatudindin~~li ir~;~lls:.u h~l"d~l"[idarlpada bataretraktorlyanglebarnya '12SmrndEU' ib,ltS:penebatY~3n" juga lebernya125mm yangdjpisah~mH1 o~eh I"uang ud.Elra, Sahagian lust dinding relau in; disaluti dengsnlapisan plasteryIl']g tsbalnya tzrnm, Permukaan dalaman dindinu baltarefraktori dil(i(llksi~kan pE~1 SUhL;1 11
oo'c
dan permukaan luarnya pads 2SoC. Pekalipe mlndahan haba pads bahagian luar dinding yangt~rdadah kE:tl~liaclnsubu bilikhJJah '17W/m20Kdanrintangl~ulterms.untuk rU181"'IQ udara (antarabats refraktort dan bata penebat) iah:lh 0"16C1~:JW. Pi5Hlgaliliranterma bats refrakton ialah 1.6 'Nlrn °K~ bata penebat
n..
::I'V\/lnn,oIK: dan plaster ialah1.14WlrnoK.I(irakan suhu padaseiia,piUttl!:II.f'8, muka dan suhu permukaan luar dinding. P;lntirnbangan iemdu1"'!Isndaklah ternadapsatumeter perssgi permukaan.
(50 markah)
20
..5/-[EBB 218/3)
b) Sirip aluminium ya.ng tebanya2mm dan berbentuk segiempat buiur dilarnplrkan pads suatu th.b yangberqarispusat luar Scm dan dikekalkan pada suhu 2(1)°(;,. Garispusat ukuran sirip berkenaan ialah Bern,pengaliran termanya 200W/MoKdan didedahkan ke atrnostera yang bersuhu ~=OoCdan pekali pemindahan haba olakan ialah 50
"" ltv'::
oK.Kira keberkesa na n slnp. ~1a.iah4 [b] boleh digunakan
(50 markah)
! ,';
.>,
-_I
'j
JL, •••_-L.,-,-. '' '' ' ------ --- '-------- -- .,-...---
C.n 3.0
r
L,.=L-or- "2-
ric~t"j ~.L,
Ani 0= frl' 2c 1"1)
Gambarajah 4[bJ
21
..6/-
.. 6·· [EBB 218/3]
5
a]
Udara pada 20°C dan tekanan 1 atmostera mangalir di atas sebuahplat rate. dangan haiaju38mls" Pc:Lnjang plat ialah O.8m (disepanjang arah atlran) dan "I m lebardandiktlkatkan pada suhu 60o
e.
Sifat-sifatudara pada suhu purata1f:.OOClalah:
Ketumpatan
=
1.128~,,~tm~' Kelikat.8111 :::1.906x1 0.5Pl:t.SP,
=
0.7c, :::
1.0075~,.JjklgDC Pengalir,af'l =:O.0272a\Nl~l~ °cPersarnaan untuk nomboi Nusseltielan
NUL .- O.6(i4 f=lEti..usPr 1/3 ... ReL <5 x 10s
Nth .~ Pr113(O.03?F~eLo.8-871) <. . . . .5X105<ReL <107 Klra aliran habetdanpadaplEtt
(50markah)
b] Tl.lnjukks:n bahawn 1nl,,,torpembentuk sinaran F1-4untuk kawesan-kawaearyUl"l,gditunjukk~uli dalamRajah 5[b]
diberikan oleh bel':kut:
A, 1=1·4=A1,2 FI,2-,:li",~+A2F:;:-3- A2F2-31'~'
"like A,dikekalksif',pada suhu1000,eCdanA4pads BOOoe, klrakanpertukaral \haba berslh dlantara dua platsecara slnaran. Andaikall bahawaA1dan
At
ialah permukaan hitam unggul.22
(50 markah)[EBB 218/3]
mon eciqe,
Hac.i.,',:IJ'l :f',;:pe'!actD: i:~::~
l~ m b a rajah 5[b]
z o?
. . 8/-
a]
6
[EBB~218131
Dibarik;an suaiu puncak. !~I~~ISf;tan dalarnan di deism suatu loglamkiub berpusatjased disebabkcl n oleh peresepan pencelahan pads O.7Hz nUai maksimum pada plc)tglS!ilS~letra.n cataman berlaku pada suhu 100°C.
JiI~~a uhtng,an diubah kepll:1 dat .8 H2: puncek akandianjakk~i.n kesuhu 120°C. IKkakanltElnag,g ptm,,~aktifan prosesinL Jikaparameterkekisi logarn lalah :3..2Ji, kirSl,kf,lf'! P4::I:i!,(:aliperesapanpada 100°Cdan nllalDo.
(50 markah) b] ,Adalahclitl;lln:t!iJlk:an melalul eE:dq)E~riimen banawa penanda yang
dnetaklK~mpada antara muka untuk suatu p;Slsangan peresapenyanq dibentuk, dengan carapEH'''~a;tEilrian suatu pfot nipis logam~~kepade plotyatl~~seruoadarlpati,~ IOli;Jisun Bbergerakdenganhalslju
,3):1O·11~ cnl/s 1'03arah kompcnen J~.apabila kepekatan NA ialah 0.35 dan keeerunar kepekater h:1LHh~~:l(102peratus atom persennmeter.
Nilili pEJkali peresapan D, dil;:'clWElth keadaan ini ialah 1.0:3 x 10.10 cm2/s. Tentuksn keresapan il"l'trinsik logam A dan logam B.
(50 marksh) 7. 1.halwnb~;elbaram~~ DUA soelan t:HfilrikJ.,lt:-
il!] 'TuHsk~aln nota I'ingkasmangEI'fuli pangangkLltan - elektro dan perpmdahen terma,
b] Terbitlu:lIn! persarnaan H~:I!!;~~311 i:;'oh;,euilled~llr,ilpada persamaan Navier
Stokeseli dalam koordlna: bersellnder.
II~J K':tgunja~u'lC!uta HelsterI.ntlu'k mencatukan suhu dansUr-an hebe di dalam amostera olakan.
(100 rnarkah)
