Sebuah mesin Carnot bekerja pada reservoir suhu tinggi 800k

Home / Fisika / Soal IPA

Sebuah mesin carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K memiliki efisiensi 40%. Agar efisiensi maksimumnya naik menjadi 50%, tentukan kenaikan suhu yang harus dilakukan pada reservoir suhu tinggi!

Pembahasan:
Diketahui:
  T1 = 800K
  η1 = 40%
  η2 = 50%

Ditanya:
  ∆T = …. ?

Dijawab:
Pertama-tama kita hitung T2

Kenaikan suhunya: ∆T = T1' - T1 = 960 - 800 = 160K

------------#------------

Jangan lupa komentar & sarannya

Email:

Page 2 of 2

Soal No. 7
Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, maka suhu reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi....(UMPTN 90) A. 900 K B. 960 K C. 1000 K D. 1180 K E. 1600 K

A. 1500°C B. 1227°C C. 1127°C D. 1073°C E. 927°C

η = ( 1 − 300/500) x 100% = 40%

b) Usaha mesin Carnot η = W/Q1 4/10 = W/1200

W = 480 joule

c) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin Carnot Q2 = Q1 − W = 1200 − 480 = 720 joule

Q2 : W = 720 : 480 = 9 : 6 = 3 : 2

d) Jenis proses ab, bc, cd dan da

da → pemampatan adiabatis (volume gas berkurang, suhu gas naik)

Soal No. 10 Sejumlah gas ideal mengalami proses seperti gambar berikut.

Proses yang menggambarkan adiabatis dan isokhorik berturut-turut ditunjukkan pada nomor...(UN Fisika 2013)

W = 2 x (2 x 105) = 400 kilojoule

Tt = 27°C = 27 + 273 = 300 K

Cp = koefisien performansi

Tr = − 15°C = (− 15 + 273) K = 258 K

Tr = − 13°C = (− 13 + 273) K = 260 K

Qr = 1300 jW = .... Rumus koefisien performansi jika diketahui usaha dan kalor

Qr = kalor yang dipindahkan dari suhu rendah

Home / Fisika / Soal IPA

Pembahasan:
Diketahui:
  T1 = 800K
  η1 = 40%
  η2 = 50%

Ditanya:
  ∆T = …. ?

Dijawab:
Pertama-tama kita hitung T2

Kenaikan suhunya: ∆T = T1' - T1 = 960 - 800 = 160K

------------#------------

Jangan lupa komentar & sarannya

Email:

Soal Latihan dan Pembahasannya-Termodinamika

Berikut ini adalah soal latihan fisika tentang termodinamika dan pembahasannya

Soal pertama:

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 7270C mempunyai efisiensi 30%, maka reservoir suhu rendahnya bersuhu….

Jawab:

Jadi, reservoir suhu rendahnya bersuhu 700 K atau bila dinyatakan dalam satuan Celcius, maka besarnya adalah 4270C.

Soal kedua:

Jika reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K, maka efisiensi maksimum mesin 40%, agar efisiensi maksimumnya naik menjadi 60%, maka berapakah suhu tinggi yang harus dinaikkan?

Jawab:

Penyelesaian:

Dari kasus soal tersebut diatas, yang pertama adalah kita mencari nilai dari suhu reservoir rendah untuk efisiensi sebesar 40%. Setelah itu, dengan data nilai suhu reservoir rendah, kita mencari besarnya suhu reservoir yang harus dinaikkan, agar efisiensinya menjadi 50 %.

Langkah pertama: kita mencari nilai dari suhu reservoir rendah untuk efisiensi sebesar 40%.

Langkah kedua: dengan data nilai suhu reservoir rendah, yaitu sebesar 480 K kita mencari besarnya suhu reservoir yang harus dinaikkan, agar efisiensinya menjadi 50 %.

Sehingga, suhu yang harus dinaikan pada reservoir suhu tinggi adalah 960 K, agar efisiensinya menjadi 50%.

Guru Fisika Di SMA Negeri 2 Nubatukan

Mesin carnot merupakan mesin pemanas yang bekerja dengan menyerap kalor lalu sebagian diubah menjadi kerja dan sebagian sisanya dibuang dalam bentuk kalor.

Dari soal di atas dapat diketahui bahwa:

- suhu tinggi awal ->T1 = 800 K

- efisiensi awal -> ƞ = 40% = 40/ 100 = 0,4

- efisiensi akhir -> ƞ = 50% = 50/ 100 = 0,5

Selanjutnya yang ditanyakan adalah suhu tinggi akhir agar efisiensi menjadi 50%.

Untuk mencari suhu tinggi akhir, kita dapat menggunakan persamaan berikut:

T1’ = (1 – ƞ) / (1 – ƞ’) x T1

T1’ = (1 – 0,4) / (1 – 0,5) x 800

T1’ = 0,6/ 0,5 x 800

T1’ = 960 K

Dari uraian di atas didapat bahwa suhu tinggi akhir agar efisiensi menjadi 50% adalah 960 K.

PEMBAHASAN LEBIH LANJUT: