Pertanyaan

Mesin Carnot mempunyai bekerja pada suhutinggi 800 K dan pada suhu rendah 600 K, jikakalor yang diserap oleh mesin Carnot itu 1000J tiap detik, maka kerja yang dilakukan mesindalam 2 menit adalah ...

Mesin Carnot mempunyai bekerja pada suhu tinggi 800 K dan pada suhu rendah 600 K, jika kalor yang diserap oleh mesin Carnot itu 1000 J tiap detik, maka kerja yang dilakukan mesin dalam 2 menit adalah ... $\;$

30000 J $\;$
45000 J $\;$
60000 J $\;$
75000 J $\;$
90000 J $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Diketahui : T 1 = 800 K T 2 = 600 K Q 1 = 1000 J Ditanya : W dalam t = 2 menit Penyelesaian : Untuk mencari usaha dalam 2 menit, perlu dicari nilai kalor serapnya selama 2 menit. Q = = 2 ⋅ 60 ⋅ 1000 120000 J Soal di atas dapat diselesaikan menggunakan persamaan efisiensi mesin Carnot. Efisiensi dapat dihitung menggunakan perbandingan usaha ( W ) dan kalor yang diserap ( Q 1 ) yang dituliskan dalam persamaan berikut. η = Q 1 W × 100% Selain persamaan di atas, efisiensi mesin Carnot juga dapat dihitung dengan meninjau suhu reservoir tinggi ( T 1 ) dan suhu reservoir rendah ( T 2 ). η = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% Gunakan dua persamaan di atas untuk menyelesaikan soal. Q 1 W × 100% 120000 W 120000 W 120000 W W = = = = = = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% 1 − 800 600 1 − 4 3 4 1 4 120000 30000 J Dengan demikian,kerja yang dilakukan mesindalam 2 menit adalah 30.000 J. Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui :

T₁ = 800 K

T₂ = 600 K

Q₁ = 1000 J

Ditanya : W dalam t = 2 menit

Penyelesaian :

Untuk mencari usaha dalam 2 menit, perlu dicari nilai kalor serapnya selama 2 menit.

$Q = = 2 \cdot 60 \cdot 1000 120000 J$

Soal di atas dapat diselesaikan menggunakan persamaan efisiensi mesin Carnot. Efisiensi dapat dihitung menggunakan perbandingan usaha (W) dan kalor yang diserap (Q₁) yang dituliskan dalam persamaan berikut.

$η = \frac{W}{Q _{1}} \times 100%$

Selain persamaan di atas, efisiensi mesin Carnot juga dapat dihitung dengan meninjau suhu reservoir tinggi (T₁) dan

suhu reservoir rendah (T₂).

$η = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100%$

Gunakan dua persamaan di atas untuk menyelesaikan soal.

$\frac{W}{Q _{1}} \times 100% \frac{W}{120000} \frac{W}{120000} \frac{W}{120000} W = = = = = = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% 1 - \frac{600}{800} 1 - \frac{3}{4} \frac{1}{4} \frac{120000}{4} 30000 J$

Dengan demikian, kerja yang dilakukan mesin dalam 2 menit adalah 30.000 J. $\;$

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (2 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah mesin Carnot bekerja pada reservoir panas 460 K dan resevoir dingin T K. Jika mesin menyerap 1.000 J serta melakukan usaha 400 J, berapakah T ?

3.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin Carnot beroperasi pada suhurendah 0,75 T dan beroperasi pada suhu tinggi T , menyerap kalor sebanyak 6000 J, maka kerjayang dilakukan mesin adalah ...

0.0

Jawaban terverifikasi

Mesin Carnot menyerap kalor pada suhu tinggisebanyak 2100 J, jika suhu reservoir panasnya627°C dan suhu rendahnya adalah 327°C. Makamesin melakukan usaha sebesar ...

4.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah iklan menawarkan sebuah mesin yang bekerja pada suhu 600 K dan 350 K. Dikatakan bahwa mesin tersebut mampu menyerap 4 × 1 0 4 Joulepanas dan melakukan 1 0 4 Joule kerja. Dapatkah iklan tersebut...

2.5

Jawaban terverifikasi

Mesin Carnot menyerap kalor pada suhu tinggisebanyak 2100 J, jika suhu reservoir panasnya627°C dan suhu rendahnya adalah 327°C. Makamesin melakukan usaha sebesar ...

4.0

Jawaban terverifikasi