ANALISIS DAN SIMULASI PROSES PENDINGINAN AIR BERDASARKAN HUKUM NEWTON’S LAW OF COOLING MENGGUNAKAN MATLAB
DOI:
https://doi.org/10.62281/7qzt6f59Keywords:
Hukum Newton Tentang Pendinginan, Matematika Teknik, MATLAB, Simulasi Pendinginan, Persamaan DiferensialAbstract
Penelitian ini membahas analisis, pemodelan, dan simulasi proses pendinginan air menggunakan Hukum Newton tentang Pendinginan sebagai penerapan konsep Matematika Teknik dalam penyelesaian persamaan diferensial orde satu. Tujuan penelitian ini adalah untuk memverifikasi kesesuaian model teoritis dengan kondisi nyata melalui pendekatan analitis, simulasi numerik menggunakan MATLAB, dan percobaan langsung. Air dengan suhu awal 100°C didinginkan pada lingkungan terbuka dengan suhu konstan 34°C. Data eksperimen menunjukkan bahwa suhu air turun menjadi 42,9°C pada menit ke-10 dan 36,4°C pada menit ke-20. Berdasarkan data tersebut, konstanta pendinginan k dihitung dan digunakan dalam simulasi MATLAB untuk memprediksi perubahan suhu terhadap waktu. Hasil simulasi dan perhitungan analitis menunjukkan kecocokan yang sangat baik dengan hasil eksperimen, dengan selisih suhu kurang dari 0,3°C. Hal ini menunjukkan bahwa Hukum Newton tentang Pendinginan mampu merepresentasikan proses pendinginan air secara akurat pada kondisi sederhana. Model ini dapat digunakan sebagai acuan dalam analisis termal dasar serta sebagai dasar pengembangan studi lanjutan di bidang perpindahan panas dan pemodelan matematis.
Downloads
References
A. Sucipto and M. Hidayat, “Analisis perpindahan panas pada pendinginan fluida menggunakan model matematis,” J. Teknol. dan Sains, vol. 6, no. 2, pp. 45–52, 2018
D. Halliday, R. Resnick, and J. Walker, Fundamentals of Physics, 10th ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2014.
E. Kreyszig, Advanced Engineering Mathematics, 10th ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2011.
F. P. Incropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman, and A. S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 7th ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2011.
H. Ariwala and A. Desai, “Experimental validation of Newton’s law of cooling for different fluids,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 158, p. 120053, 2020.
M. Mujahid and U. Khan, “Performance evaluation of Newton cooling models for predicting convective heat loss,” J. Appl. Fluid Mech., vol. 15, no. 5, pp. 1403–1415, 2022.
M. Rahimi and M. Darvishi, “Analytical solutions of Newton’s cooling law in transient heat transfer problems,” Thermal Science, vol. 25, no. 4, pp. 2341–2352, 2021.
MathWorks, MATLAB Documentation – ODE Solvers. Natick, MA: The MathWorks, Inc., 2024.
R. A. Serway and J. W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 8th ed. Brooks/Cole Cengage Learning, 2010.
S. Widodo, “Simulasi numerik hukum Newton dalam proses pendinginan fluida menggunakan MATLAB,” J. Ilm. Elektro dan Komputer, vol. 12, no. 1, pp. 33–40, 2020.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Hisni Fazazi, Rifat Saughi, Nizar Mahendra, Muhammad Nur Hadi (Author)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
