Pertanyaan

Sebuah mesin carnot menggunakan reservoir suhu rendah 300 K dan mempunyai efisiensi 40%. Suhu tinggi mesin tersebut adalah ....

Sebuah mesin carnot menggunakan reservoir suhu rendah 300 K dan mempunyai efisiensi 40%. Suhu tinggi mesin tersebut adalah .... $\;$

400 K $\;$
450 K $\;$
500 K $\;$
600 K $\;$
750 K $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah C

Pembahasan

Mesin kalor bisa disebut juga Mesin Carnot. Mesin ini merupakan alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Mesin carnot memanfaatkan prinsip aliran kalor spontan yang mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah tanpa perlu diberikan usaha. Saat aliran kalor terjadi, panas yang mengalir diubah menjadi usaha, misalnya gerak. Menurut Nicolas Carnot, mesin yang ideal adalah mesin yang sanggup mengubah seluruh panas menjadi usaha. Sayangnya, mesin ideal itu tidak pernah ada. Semua mesin tidak dapat mengubah seluruh panas menjadi usaha. Sebagian besar panas terbuang sia-sia. Sebagian lagi menjadi bunyi, getaran, atau asap dan hanya sebagian kecil yang menjadi usaha. Oleh karena itu, ada konsep yang dikenal dengan efisiensi mesin Carnot. Efisiensi adalah perbandingan dari panas yang berubah menjadi usaha dengan panas yang diserap. Diketahui: T 2 = 300 K η = 40% Ditanya: suhu tinggi mesin ( T 1 ) Jawaban: G u nakan p ers amaan e f i s i e n s i m e sin c a r n o t b er h u b u n g an d e n g an s u h u reser v o i r η = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% 40% = ( 1 − T 1 300 ) × 100% 0 , 4 = 1 − T 1 300 T 1 300 = 0 , 6 T 1 = 0 , 6 300 = 500 K Dengan demikian, besar suhu tinggi mesin tersebut adalah 500 K Jadi, jawaban yang tepat adalah C

Mesin kalor bisa disebut juga Mesin Carnot. Mesin ini merupakan alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Mesin carnot memanfaatkan prinsip aliran kalor spontan yang mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah tanpa perlu diberikan usaha. Saat aliran kalor terjadi, panas yang mengalir diubah menjadi usaha, misalnya gerak.

Menurut Nicolas Carnot, mesin yang ideal adalah mesin yang sanggup mengubah seluruh panas menjadi usaha. Sayangnya, mesin ideal itu tidak pernah ada. Semua mesin tidak dapat mengubah seluruh panas menjadi usaha. Sebagian besar panas terbuang sia-sia. Sebagian lagi menjadi bunyi, getaran, atau asap dan hanya sebagian kecil yang menjadi usaha. Oleh karena itu, ada konsep yang dikenal dengan efisiensi mesin Carnot. Efisiensi adalah perbandingan dari panas yang berubah menjadi usaha dengan panas yang diserap.

Diketahui:

$T_{2} = 300 K η = 40%$

Ditanya: suhu tinggi mesin (T₁)

Jawaban:

$G u nakan p ers amaan e f i s i e n s i m e sin c a r n o t b er h u b u n g an d e n g an s u h u reser v o i r η = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% 40% = (1 - \frac{300}{T _{1}}) \times 100% 0, 4 = 1 - \frac{300}{T _{1}} \frac{300}{T _{1}} = 0, 6 T_{1} = \frac{300}{0 , 6} = 500 K$

Dengan demikian, besar suhu tinggi mesin tersebut adalah 500 K

Jadi, jawaban yang tepat adalah C

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

5.0 (5 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah mesin kalor mengambil kalor sebesar 800 Joule dari tandon bersuhu dan membuang kalor 200 Joule pada tandon bersuhu rendah. Hitunglah efisiensi mesin!

4.6

Jawaban terverifikasi

Mesin Carnot bekerja pada suhu 1.000 K dan 500 K. Apabila kalor yang diberikan pada mesin berasal dari tandon yang bersuhu 1.000 K, maka efisiensi mesin Carnot tersebut sebesar?

4.5

Jawaban terverifikasi

Perhatikan siklus Carnot berikut! Besar kalor yang dilepas ( Q 2 ) adalah ....

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin Carnot dioperasikan dengan tingkat efisiensi mencapai 32%. Jika suhu terendah yang dapat dicapai mesin tersebut adalah 20°C,berapakahsuhu tertinggi yang dapat dicapainya?

5.0

Jawaban terverifikasi

Suatu mesin memerlukan energi sebesar 40 kJ untuk dapat melakukan usaha sebesar 10 kJ. Jika mesin bekerja pada reservoir bersuhu antara 32 7 ∘ C dan 12 7 ∘ C , tentukan efisiensi maksimum mesin!

4.7

Jawaban terverifikasi