5 Contoh Soal Siklus Carnot dan Pembahasan dalam FIsika

JAKARTA, iNews.id - Contoh soal siklus carnot dipelajari dalam mata pelajaran fisika di bangku sekolah. Simak penjelasan beserta cara jawabnya di sini.

Apa Itu Siklus Carnot?

Siklus carnot adalah siklus mesin yang menggunakan dua proses, yakni isotermal dan adiabatik. Untuk menghitung contoh soal siklus carnot ada rumus yang harus digunakan,

Baca Juga

10 Pangkalan Militer Rahasia di Dunia, dari Bawah Tanah hingga Tersembunyi di Wilayah Antah Berantah

Rumus Efieisne Carnot

• n - (1 - T2/T1) x 100%
• n = (1-Q2/Q1) x 100%
• n = W/Q1 x 100%

Keterangan:

n = efisiensi mesin kalor
T2 = suhu pada reservoir rendah (K)
T1 = suhu pada reservoir tinggi (K)
W = usaha (joule)
Q1 = kalor yang diserap (joule)
Q2 = kalor yang dilepas (joule)

Baca Juga

5 Contoh Hukum Pascal di Kehidupan Sehari-hari, Pengertian dan Rumusnya

Contoh Soal Siklus Carnot

1. Sebuah mesin dengan siklus Carnot di dalamnya. Jika suhu yang masuk ke dalam siklus sebesar 300 K dan suhu yang keluar adalah 400 K, maka berapakah efisiensi mesin tersebut?

Baca Juga

5 Contoh Soal Hukum Newton 2 Lengkap Dengan Pembahasannya

Jawaban:

n = 1 - T2/T1

n = 1 - 300/400 = 25 persen

2. Sebuah mesin Carnot bekerja pada reservoir suhu tinggi 800 k mempunyai efisiensi 50 persen. Agar efisiensi menjadi 80 persen dengan mempertahankan suhu reservoir rendah tetap, maka suhu tinggi harus diubah menjadi.

Jawaban contoh soal siklus Carnot:

n = 1 - T2/T1

T2 = T1 (1 - n)

Kareta T2 = c, maka suhu tingginya

T2 (1-n) = T2 '(1-n')
T2 = 1 - n / 1 - n . T2

T2 = 1 - 0,5 / 1 - 0.8 . 800K

T2 = 2.000 K

Jadi, reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi 2.000 K

3. Sebuah mesin gas ideal bekerja dalam suatu siklus Carnot antara suhu tinggi T1, C dan suhu rendah 127 C. Jika mesin menyerap kalor 60 kkal pada suhu tertinggi dan membuat kalor 48 kkal, hitunglah usaha yang dihasilkan dalam satu siklus

Jawaban:

Berdasarkan hukum Pertama Terodinamika

W = Q1 - Q2
W = 60 kkal - 48 kkal
W = 12 kkal

4. Dari contoh soal siklus carnot di atas, hitung juga efisiensi mesin carnot

Jawaban:

n = (W/Q) x 100 % 
n = (12 kkal / 60 kkal) x 100 %
n = 20 %

5. Dari soal nomor 3, hitunglah besar suhu tinggi T1

Jawaban:

n = (1-) x 100%
20% = (1 a 400 K/T1) x 100%
400K/T1 = 1 - 0,2
T = 400K/0,8
T = 500 K

Demikian contoh soal siklus carnot dan pembahasannya lengkap. Selamat belajar!

Editor: Puti Aini Yasmin