Pertanyaan

Suatu mesin Carnot, jika sumber panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika sumber panasnya bersuhu 640 K, hitunglah efisiensi mesin (dalam %)!

Suatu mesin Carnot, jika sumber panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika sumber panasnya bersuhu 640 K, hitunglah efisiensi mesin (dalam %)! $\;$

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah 37,5%. Diketahui: T 1 = 400 K T 1 ' = 640 K η = 40 % Ditanya: η ' = ...? Penyelesaian: Mesin Carnot bekerja pada dua keadaan yaitu pada saat suhu panasnya 400 K dan 640 K. Asumsikan bahwa suhu rendah dari dua keadaan tersebut adalah sama, sehingga T 2 ' = T 2 . Dari keadaan kedua nilai T 2 dihitung menggunakan persamaan efisiensi mesin Carnot. η 40% 100% 40% 0 , 4 400 T 2 T 2 T 2 = = = = = = = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% ( 1 − 400 T 2 ) × 100% 1 − 400 T 2 1 − 400 T 2 1 − 0 , 4 0 , 6 ⋅ 400 240 K Sehingga, η ′ = = = = ( 1 − T 1 T 2 ) × 100% ( 1 − 640 240 ) × 100% 0 , 375 × 100% 37 , 5% Dengan demikian, efisiensi mesin adalah 37,5%.

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah 37,5%.

Diketahui:
T₁ = 400 K
T₁' = 640 K
η = 40 %

Ditanya:
η' = ...?

Penyelesaian:
Mesin Carnot bekerja pada dua keadaan yaitu pada saat suhu panasnya 400 K dan 640 K. Asumsikan bahwa suhu rendah dari dua keadaan tersebut adalah sama, sehingga T₂' = T₂. Dari keadaan kedua nilai T₂ dihitung menggunakan persamaan efisiensi mesin Carnot.
$η 40% \frac{40%}{100%} 0, 4 \frac{T _{2}}{400} T_{2} T_{2} = = = = = = = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% (1 - \frac{T _{2}}{400}) \times 100% 1 - \frac{T _{2}}{400} 1 - \frac{T _{2}}{400} 1 - 0, 4 0, 6 \cdot 400 240 K$

Sehingga,
$η^{'} = = = = (1 - \frac{T _{2}}{T _{1}}) \times 100% (1 - \frac{240}{640}) \times 100% 0, 375 \times 100% 37, 5%$

Dengan demikian, efisiensi mesin adalah 37,5%.

Latihan Bab

Hukum Ke - Nol dan Hukum I Termodinamika

Proses Keadaan Gas

Kapasitas Kalor

Hukum II Termodinamika

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

251

3.2 (4 rating)

Ari Krisna

Pembahasan lengkap banget Jawaban tidak sesuai

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!

1rb+

5.0

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?

618

4.5

Jawaban terverifikasi

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

1rb+

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?

544

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!

1rb+

4.6

Jawaban terverifikasi