Roboguru

Mesin Carnot menyerap kalor 500 kkal dari reservoir suhu tinggi 227°C dan melepas sebagian panasnya ke reservoir suhu rendah 27°C. Tentukan kerja yang dilakukan mesin Carnot.

Pertanyaan

Mesin Carnot menyerap kalor 500 kkal dari reservoir suhu tinggi 227°C dan melepas sebagian panasnya ke reservoir suhu rendah 27°C. Tentukan kerja yang dilakukan mesin Carnot.  

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Q=500kkal=5×105kalT1=227oC+273=500KT2=27oC+273=300K 

Ditanya: W ?

Penyelesaian:

Dalam kehidupan nyata, efisiensi mesin kalor selalu di bawah 100%. Contoh mesin kalor adalah mesin uap, mesin diesel, dan motor bakar. Besar usaha atau kerja yang dilakukan mesin Carnot adalah W=Q1(1T1T2).
Maka

W=Q1(1T1T2)W=5×105(1500300)W=5×105(0,4)W=2×105kalW=8,4×105J 

Sehingga kerja yang dilakukan mesin Carnot sebesar 8,4 x 105 joule. 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

I. Nuruzzaman

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Kalijaga

Terakhir diupdate 12 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Pada grafik P-V mesin Carnot di bawah ini diketahui usaha yang dilakukannya 7.200 J. Besar kalor yang dilepaskan sistem adalah ....   (Ujian Nasional)

Pembahasan Soal:

Diketahui :

T subscript 1 equals 900 space straight K T subscript 2 equals 300 space straight K W equals 7200 space straight J

Ditanya : Q subscript 2 

Mesin kalor atau bisa disebut juga Mesin Carnot merupakan alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik.

Gunakan persamaan efisiensi mesin carnot untuk menghitung kalor yang masuk ke sistem

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row eta equals cell fraction numerator T subscript 1 minus T subscript 2 over denominator T subscript 1 end fraction equals W over Q subscript 1 end cell row cell fraction numerator 900 minus 300 over denominator 900 end fraction end cell equals cell 7200 over Q subscript 1 end cell row cell 2 over 3 end cell equals cell 7200 over Q subscript 1 end cell row cell Q subscript 1 end cell equals cell 3 over 2 cross times 1700 end cell row cell Q subscript 1 end cell equals cell 10800 space straight J end cell end table 

Hitung kalor yang dibuang / dikeluarkan sistem menggunakan persamaan usaha pada mesin carnot

W7200Q2Q2====Q1Q210800Q21080072003600J

Jadi jawaban yang tepat adalah D.

0

Roboguru

Pada grafik P - V mesin Carnot berikut diketahui reservoir suhu 600 K dan suhu rendah 400 K. Jika usaha yang dilakukan mesin adalah W, maka kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui : 

T1 = 600 K

T2 = 400 K

W

Ditanya : Q2

Penyelesaian :

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=Q1W×100%  

Selain persamaan di atas, efisiensi mesin Carnot juga dapat dihitung dengan meninjau suhu reservoir tinggi (T1) dan suhu reservoir rendah (T2).

η=(1T1T2)×100%  

Gunakan dua persamaan di atas untuk menyelesaikan soal.

Q1W×100%Q1WQ1WQ1W3W=====(1T1T2)×100%160040013231Q1 

Hitung kalor yang dilepas.

WWQ2====Q1Q23WQ23WW2W  

Dengan demikian, kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah 2W.  

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K, maka usaha yang dihasilkan adalah ...

Pembahasan Soal:

Mesin carnot adalah mesin ideal yang memiliki efisiensi tertinggi dimana bergerak sesuai dengan siklus yang dinamakan siklus carnot. Persamaan mesin carnot dapat dituliskan sebagai η=QW.

Ttinggi=600 KTrendah=400KQ=600JW=...?

Mencari efisiensi terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan berikut:
η=1TtinggiTrendahη=1600400η=132η=332η=31

Mencari usaha dengan menggunakan persamaan berikut:
η=QWW=ηQW=31600W=200Joule

Usaha pada mesin Carnot adalah sebesar 200 J.

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah E.

0

Roboguru

Sebuah mesin kalor Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 527C dan 127C. Apabila reservoir suhu tinggi diturunkan menjadi 277C, maka efisiensi mula-mula dan akhir masing-masing adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui:

T1=527degreeC=800 K

T2=127degreeC=400 K

T1'=227degreeC=500 K

Ditanya:

Untuk menghitung efisiensi mesin Carnot dapat menggunakan persamaan sebagai berikut. 

η=(1T1T2)100%η=(1800400)100%η=0,5100%η=50% 

dan untuk menentukan efisiensi akhir mesin Carnot dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. 

T1(1η)=T1(1η)800(150%)=500(1η)8000,5=500(1η)400=500(1η)400=500500η500η=500400500η=100η=500100η=0,2=20%  

Jadi, efisiensi mula-mula dan akhir masing-masing sebesar 50%, dan 20%.

Dengan demikian, jawaban yang benar adalah C.

0

Roboguru

Mesin Carnot menyerap kalor pada suhu tinggi sebanyak 2100 J, jika suhu reservoir panasnya 627°C dan suhu rendahnya adalah 327°C. Maka mesin melakukan usaha sebesar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui : 

T1 = 627 °C = 900 K

T2 = 327°C =600 K

Q1 = 2100 J

Ditanya : W

Penyelesaian :

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=Q1W×100% 

Selain persamaan di atas, efisiensi mesin Carnot juga dapat dihitung dengan meninjau suhu reservoir tinggi (T1) dan suhu reservoir rendah (T2).

η=(1T1T2)×100% 

Gunakan dua persamaan di atas untuk menyelesaikan soal.

Q1W×100%2100W2100W2100WW======(1T1T2)×100%19006001323132100700J 

Dengan demikian, mesin melakukan usaha sebesar 700 J.  

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved