- Mesin carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T1 dan T2 , dengan T2 > T1. Efisiensi mesin tersebut 40% dan besarnya T1 = 27 oC. Supaya efisiensinya naik menjadi 60% , maka besarnya pergeseran T2 yaitu ….
- 250 K
- 300 K
- 350 K
- 400 K
- 500 K
Pembahasan :
Dik : T1 = 27 oC = 300 K; η = 40% , η’ = 60%Berdasarkan teori termodinamika , efisiensi mesin Carnot sanggup dijumlah dengan rumus berikut :
η = W = Q1 – Q2 = Tt – Tr Q1 Q1 Tt Dengan :
η = efisiensi mesin carnot
Q1 = kalor yang diserap
Q2 = kalor yang dilepas
W = usaha
Tt = suhu resevoir tinggi
Tr = suhu reservoir rendahKeadaan Pertama
⇒ η = Tt – Tr = T2 – T1 Tt T2 ⇒ 40% = T2 – 300 T2 ⇒ 0 ,4 = T2 – 300 T2 ⇒ 0 ,4 T2 = T2 – 300
⇒ -0 ,6 T2 = -300
⇒ T2 = 500 KKeadaan Kedua
Efisiensi dinaikkan menjadi 60%⇒ η’ = Tt – Tr = T2 – T1 Tt T2 ⇒ 60% = T2 – 300 T2 ⇒ 0 ,6 = T2 – 300 T2 ⇒ 0 ,6 T2 = T2 – 300
⇒ -0 ,4 T2 = -300
⇒ T2 = 750 KBesar pergeseran T2 yaitu :
⇒ ΔT2 = 750 – 500
⇒ ΔT2 = 250 KJawaban : A
- Suatu mesin carnot mendapatkan 2000 J dari reservoir panas dan melepaskan 1750 J pada reservoir dingin. Dengan demikian , efisiensi mesin itu yaitu …..
A. 6 ,25% D. 25% B. 10% E. 87 ,5% C. 12 ,5% Pembahasan :
Dik : Q1 = 2000 J , Q2 = 1750 J.Efisiensi mesin Carnot :
⇒ η = Q1 – Q2 Q2 ⇒ η = 2000 – 1750 2000 ⇒ η = 250 2000 ⇒ η = 0 ,125
⇒ η = 12 ,5 %Jawaban : C
- Suatu pesawat pendingin Carnot mempunyai koefisien kinerja 6 ,5. Jika reservoir yang tinggi sama dengan 27 oC , maka reservoir yang bersuhu rendah yaitu ….
A. -5 oC D. -12 oC B. -8 oC E. -13 oC C. -10 oC Pembahasan :
Dik : Tt = 27 oC = 300 K; Kp = 6 ,5Berdasarkan teori termodinamika , koefisien kinerja atau koefisien penampilan mesin pendingin sanggup dijumlah dengan rumus :
Kp = Q2 = Q2 = Tr W Q1 – Q2 Tt – Tr Dengan :
Kp = koefisien performa
Q1 = kalor yang diberikan pada tempertaur tinggi
Q2 = kalor yang diserap pada temperatur tinggi
W = usaha
Tt = suhu resevoir tinggi
Tr = suhu reservoir rendahBerdasarkan rumus tersebut :
⇒ Kp = Tr Tt – Tr ⇒ 6 ,5 = Tr 300 – Tr ⇒ 6 ,5(300 – Tr) = Tr
⇒ 1950 – 6 ,5Tr = Tr
⇒ 1950 = 7 ,5Tr
⇒ Tr = 260 K
⇒ Tr = -13 oC .Jawaban : E

Salah seorang pakar dan konsultan pendidikan yang kini mengabdikan hidup menjadi guru di pedalaman nun jauh di pelosok Indonesia.