Pertanyaan

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 ...

Sebuah mesin Carnot beroperasi pada suhu rendah 0,75T dan beroperasi pada suhu tinggi T, menyerap kalor sebanyak 6000 J, maka kerja yang dilakukan mesin adalah ... $\;$

1000 J $\;$
1250 J $\;$
1500 J $\;$
2000 J $\;$
2500 J $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah C.

Pembahasan

Diketahui : T 1 = T T 2 = 0,75 T Q 1 = 6000 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 ( 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% 6000 W 6000 W 6000 W W = = = = = = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% 1 − T 0 , 75 T 1 − 0 , 75 0 , 25 6000 ⋅ 0 , 25 1500 J Dengan demikian,kerjayang dilakukan mesin adalah 1500 J. Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Diketahui :

T₁ = T

T₂ = 0,75T

Q₁ = 6000 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.

$η = \frac{W}{Q _{1}} \times 100%$

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.

$\frac{W}{Q _{1}} \times 100% \frac{W}{6000} \frac{W}{6000} \frac{W}{6000} W = = = = = = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% 1 - \frac{0 , 75 T}{T} 1 - 0, 75 0, 25 6000 \cdot 0, 25 1500 J$