Pertanyaan

Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoir, yang suhunya 400 K dan 300 K. Jika mesin menyerap kalor 1.200 kal dari reservoir suhu tinggi, berapa joule usaha yang di lakukan oleh mesin tersebut dan berapa joule kalor yang dilepas?

Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoir, yang suhunya 400 K dan 300 K. Jika mesin menyerap kalor 1.200 kal dari reservoir suhu tinggi, berapa joule usaha yang di lakukan oleh mesin tersebut dan berapa joule kalor yang dilepas? $\;$

I. Fitriatmoko

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Jawaban terverifikasi

Jawaban

usaha dan kalor yang dibuang berturut-turut 1.260 J dan 3.780 J.

Pembahasan

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah1.260 J dan 3.780 J. Diketahui : Q 1 T 1 T 2 = = = 1.200 kal = 5.040 J 400 K 300 K Ditanya : W = ....? Q 2 = ....? Jawab : Konsep Hukum konservasi energi : kalor yang diserap dari reservoir panas ( T 1 ), sebagian digunakan untuk melakukan kerja dan sisanya dibuang ke reservoir dingin ( T 2 ). Q 1 = W + Q 2 Pada mesin panas berlaku rumus efisiensi secara umum η = Q 1 W × 100% Pada mesin Carnot berlaku rumus efisiensi η = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% Penyelesaian Langkah 1, menentukan usaha yang dilakukan oleh mesin. Q 1 W 5.040 W 5.040 W 5.040 W W W = = = = = = 1 − T 1 T 2 1 − 400 300 1 − 4 3 4 1 4 1 × 5.040 1.260 J Langkah 2 , menentukan kalor yang dilepas. Q 1 Q 2 Q 2 Q 2 = = = = W + Q 2 Q 1 − W 5.040 − 1.260 3.780 J Dengan demikian, usaha dan kalor yang dibuang berturut-turut 1.260 J dan 3.780 J.

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah 1.260 J dan 3.780 J.

Diketahui :

$Q_{1} T_{1} T_{2} = = = 1.200 kal = 5.040 J 400 K 300 K$

Ditanya :

W = ....?

Q₂ = ....?

Jawab :

Konsep

Hukum konservasi energi : kalor yang diserap dari reservoir panas (T₁), sebagian digunakan untuk melakukan kerja dan sisanya dibuang ke reservoir dingin (T₂).

$Q_{1} = W + Q_{2}$

Pada mesin panas berlaku rumus efisiensi secara umum

$η = \frac{W}{Q _{1}} \times 100%$

Pada mesin Carnot berlaku rumus efisiensi

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

Penyelesaian

Langkah 1, menentukan usaha yang dilakukan oleh mesin.

$\frac{W}{Q _{1}} \frac{W}{5.040} \frac{W}{5.040} \frac{W}{5.040} W W = = = = = = 1 - \frac{T _{2}}{T _{1}} 1 - \frac{300}{400} 1 - \frac{3}{4} \frac{1}{4} \frac{1}{4} \times 5.040 1.260 J$

Langkah 2, menentukan kalor yang dilepas.

$Q_{1} Q_{2} Q_{2} Q_{2} = = = = W + Q_{2} Q_{1} - W 5.040 - 1.260 3.780 J$

Dengan demikian, usaha dan kalor yang dibuang berturut-turut 1.260 J dan 3.780 J.

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

122

4.3 (14 rating)

Nur Wahyuni

Bantu banget

Kangpann

Makasih ❤️

Neisha Viola Nathalia

Pembahasan lengkap banget

Nabil Aditya

Bantu banget Makasih ❤️

Muhammad Ihsan Pahlefi

Pembahasan tidak lengkap

Pertanyaan serupa

Mesin Carnot bekerja antara suhu 87°C sampai 327°C. Mesin itu digunakan untuk menggerakkan sebuah generator yang tegangan keluarannya 220 V. Jika setiap 5 sekon mesin memerlukan kalor 6.600 J, Hitung ...

4.2

Jawaban terverifikasi

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 ...

5.0

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

Reservoir suatu mesin Carnot masing-masing 600 K dan 300 K. Jika mesin tersebut melakukan kerja 800 Joule. Hitunglah panas yang diserap mesin !

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin Carnot menyerap kalor 50 kkal dari reservoir bersuhu 910 K dan melakukan usaha 3 × 1 0 4 J . Hitung suhu reservoir dingin.

4.6

Jawaban terverifikasi