Pertanyaan

Sebuah mesin kalor yang bekerja antara reservoir kalor bersuhu rendah 27 °Cdan reservoir kalorbersuhu tinggi T 1 o C, ditingkatkan efisiensi maksimurnnya dari 25% hingga menjadi 50% denganmenaikan suhu T 1 menjadi T 2 o C. tentukanlah suhu T 1 dan T 2 !

Sebuah mesin kalor yang bekerja antara reservoir kalor bersuhu rendah 27 °C dan reservoir kalor bersuhu tinggi T₁ ^oC, ditingkatkan efisiensi maksimurnnya dari 25% hingga menjadi 50% dengan menaikan suhu T₁ menjadi T₂ ^oC. tentukanlah suhu T₁dan T₂ $\;$ !

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Jawaban

suhu T 1 dan T 2 adalah 127 °C dan 327°C.

suhu T₁ dan T₂ adalah 127 °C dan 327 °C. $\;$

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 127 °C dan 327 °C. Diketahui: T = 2 7 ∘ C = 27 + 273 = 300 K T 1 − 1 = T 1 ∘ C = ( T 1 + 273 ) K η 1 = 25% η 2 = 50% T 1 − 2 = T 2 ∘ C = ( T 2 + 273 ) K Ditanyakan: T 1 = ... ? T 2 = ... ? Mesin kalor bisa disebut juga Mesin Carnot. Mesin ini merupakan alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Siklus Camot menggunakan dua proses, yaitu isotermal dan adiabatik. Efisiensi mesin kalor adalah perbandingan dari panas yang berubah menjadi usaha dengan panas yang diserap. Pada permasalahan ini, kerja mesin kalor dapat dibagi menjadi dua keadaan, keadaan pertama ketika efisiensi maksimurnnya menjadi 25% dan keadaan kedua ketika efisiensi maksimumnya menjadi 50%. Sehingga apabila dijabarkan menjadi: Kondisi pertama: η 25% 100% 25% 0 , 25 ( T 1 + 273 ) 300 ( T 1 + 273 ) 300 ( T 1 + 273 ) ( T 1 + 273 ) T 1 T 1 = = = = = = = = = = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% ( 1 − ( T 1 + 273 ) 300 ) × 100% 1 − ( T 1 + 273 ) 300 1 − ( T 1 + 273 ) 300 1 − 0 , 25 0 , 75 0 , 75 300 400 400 − 273 127 Keadaan kedua: η 50% 100% 50% 0 , 5 ( T 2 + 273 ) 300 ( T 2 + 273 ) 300 ( T 2 + 273 ) ( T 2 + 273 ) T 2 T 2 = = = = = = = = = = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% ( 1 − ( T 2 + 273 ) 300 ) × 100% 1 − ( T 2 + 273 ) 300 1 − ( T 2 + 273 ) 300 1 − 0 , 5 0 , 5 0 , 5 300 600 600 − 273 327 Oleh karena itu,suhu T 1 dan T 2 adalah 127 °C dan 327°C.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 127 °C dan 327 °C.

Diketahui:

$T = 2 7^{\circ} C = 27 + 273 = 300 K T_{1 - 1} = T_{1}^{\circ} C = (T_{1} + 273) K η_{1} = 25% η_{2} = 50% T_{1 - 2} = T_{2}^{\circ} C = (T_{2} + 273) K$

Ditanyakan: $T_{1} = ... ? T_{2} = ... ?$

Mesin kalor bisa disebut juga Mesin Carnot. Mesin ini merupakan alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Siklus Camot menggunakan dua proses, yaitu isotermal dan adiabatik. Efisiensi mesin kalor adalah perbandingan dari panas yang berubah menjadi usaha dengan panas yang diserap. Pada permasalahan ini, kerja mesin kalor dapat dibagi menjadi dua keadaan, keadaan pertama ketika efisiensi maksimurnnya menjadi 25% dan keadaan kedua ketika efisiensi maksimumnya menjadi 50%. Sehingga apabila dijabarkan menjadi:

Kondisi pertama:

$η 25% \frac{25%}{100%} 0, 25 \frac{300}{( T _{1} + 273 )} \frac{300}{( T _{1} + 273 )} (T_{1} + 273) (T_{1} + 273) T_{1} T_{1} = = = = = = = = = = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% (1 - \frac{300}{( T _{1} + 273 )}) \times 100% 1 - \frac{300}{( T _{1} + 273 )} 1 - \frac{300}{( T _{1} + 273 )} 1 - 0, 25 0, 75 \frac{300}{0 , 75} 400 400 - 273 127$

Keadaan kedua:

$η 50% \frac{50%}{100%} 0, 5 \frac{300}{( T _{2} + 273 )} \frac{300}{( T _{2} + 273 )} (T_{2} + 273) (T_{2} + 273) T_{2} T_{2} = = = = = = = = = = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% (1 - \frac{300}{( T _{2} + 273 )}) \times 100% 1 - \frac{300}{( T _{2} + 273 )} 1 - \frac{300}{( T _{2} + 273 )} 1 - 0, 5 0, 5 \frac{300}{0 , 5} 600 600 - 273 327$

Oleh karena itu, suhu T₁ dan T₂ adalah 127 °C dan 327 °C. $\;$

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

5.0 (5 rating)

Pertanyaan serupa

Suatu mesin menerima 200 kalori dari reservoir bersuhu tinggi dan melepaskan 175 kalori ke sebuah reservoir lain yang suhunya rendah. Efisiensi mesin itu adalah ....

4.0

Jawaban terverifikasi

Tentukan efisiensi mesin bensin yang dapat menekan dan mengembangkan gas dalam tangki sebesar 0,1 liter hingga 0,6 liter!

5.0

Jawaban terverifikasi

Suatu mesin kalor menghasilkan usaha 2.000 joule dan membuang kalor sebanyak 500 joule dalam satu siklus. Berapa efisiensi mesin tersebut?

4.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin menyerap panas 2.000 jouledari suatu reservoir yang suhunya 500 Kdan membuangnya sebesar 1.200 joule padareservoir yang bersuhu 250 K. Efisiensimesin tersebut adalah ....

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah pompa pemanas ideal memindahkan panas dari luar rumah yang bersuhu 0°C ke dalam sebuah ruangan 20°C. Berapa Joule panas yang dipindahkan ke dalam kamar ( Q 1 ) , jika kerja mesin 1 0 4 Joule?

0.0

Jawaban terverifikasi