Analisis Transfer Panas melalui Pengukuran Distribusi Suhu pada Proses Pemanasan Besi Mild Steel menggunakan Metode Hot Plate

Abstract

Mild steel merupakan besi karbon atau plain carbon steel yang mempunyai kandungan karbon tidak lebih dari 2% dan tanpa campuran bahan lain. Material ini banyak diaplikasikan dalam berbagai jenis perangkat dan merupakan salah satu yang paling dominan di pasar. Secara umum, mild steel memiliki karakteristik yang kaku serta memiliki kekuatan mekanik yang baik. Mild steel juga dapat memiliki sifat magnetis (mempunyai daya untuk menarik benda lain), sehingga banyak digunakan pada mesin motor dan peralatan listrik. Salah satu kelemahan mild steel adalah ketidakmampuannya menahan korosi, sehingga tidak cocok digunakan pada lingkungan yang korosif. Namun, mild steel memiliki kelebihan berupa ketahanan terhadap panas dan temperatur tinggi. Penelitian ini bertujuan menganalisis perubahan temperatur pada mild steel setelah dipanaskan pada 100°C dengan waktu penahanan 20 menit. Setelah dilakukan penelitian, diperoleh bahwa nilai distribusi pada suhu pemanasan 100°C secara konduksi tertinggi sebesar 2157,86 W/m²·K dan secara konveksi sebesar 2,160 J/m²·°C. Untuk suhu 200°C, nilai konduksi tertinggi sebesar 5,933 J/m²·°C dan nilai konveksi sebesar 5926 W/m²·°C. Selanjutnya, pada suhu 300°C, perpindahan panas secara konduksi sebesar 10.015 W/m²·K dan secara konveksi sebesar 10,027 J/m²·°C.

Abstract: Mild steel is a carbon steel or plain carbon steel containing no more than 2% carbon and without additional alloying elements. This material is widely applied in various types of equipment and is one of the most dominant in the market. In general, mild steel exhibits rigidity and good mechanical strength. It may also possess magnetic properties, enabling it to attract other objects, which makes it commonly used in motor components and electrical devices. One limitation of mild steel is its lack of corrosion resistance, making it unsuitable for corrosive environments. However, mild steel offers advantages in terms of heat resistance and stability at elevated temperatures. This study aims to analyze the temperature changes in mild steel after being heated to 100°C with a holding time of 20 minutes. The results show that at a heating temperature of 100°C, the highest conductive heat transfer value obtained was 2157.86 W/m²·K and the convective heat transfer value was 2.160 J/m²·°C. At 200°C, the maximum conductive value reached 5.933 J/m²·°C and the convective value reached 5926 W/m²·°C. Furthermore, at 300°C, the conductive heat transfer reached 10,015 W/m²·K and the convective heat transfer reached 10.027 J/m²·°C.