Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoi...

Question

Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 527° C dan 127° C. Apabila reservoir suhu tinggi diturunkan menjadi 227° C, maka efisiensi mula-mula
dan terakhir masing-masing adalah ....
A. 30 % dan 20 %  D. 50 % dan 30 %
B. 40 %dan 20 %   E. 60 %dan 40%
C. 50 % dan 20 %

Y. Frando · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah C. 50% dan 20%.

Diketahui:
T1 = 527°C = 800 K
T2 = 127°C = 400 K
T1' = 227°C = 500 K
T2' = T2 = 400 K

Ditanya:
η dan η' = ...?

Jawab:
Konsep yang kita gunakan adalah efisiensi mesin Carnot. Mesin ini menyerap sejumlah kalor Q1 pada suhu tinggi T1 yang selanjutnya diubah menjadi usaha W dan terdapat kalor yang dibuang Q2 pada suhu yang lebih rendah T2. Berdasarkan hal tersebut, efisiensinya dirumuskan oleh:

η = (W/Q1) x 100% = (1 - (Q2/Q1)) x 100% = (1 - (T2/T1)) x 100%.

Keterangan:
η = efisiensi (%)
Q1 = kalor serap (J)
Q2 = kalor buang/lepas (J)
W = usaha (J)
T1 = suhu tinggi (K)
T2 = suhu rendah (K).

Dari informasi yang disajikan, besar efisiensi mesin mula-mula adalah:
η = (1 - (T2/T1)) x 100%
η = (1 - (400/800)) x 100%
η = (1/2) x 100%
η = 50%.

Sedangkan besar efisiensi mesin pada keadaan akhir adalah:
η' = (1 - (T2'/T1')) x 100%
η' = (1 - (400/500)) x 100%
η' = (1/5) x 100%
η' = 20%.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 527° C dan 127° C. Apabila reservoir suhu tinggi diturunkan menjadi 227° C, maka efisiensi mula-mula dan terakhir masing-masing adalah .... A. 30 % dan 20 % D. 50 % dan 30 % B. 40 %dan 20 % E. 60 %dan 40% C. 50 % dan 20 %

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa