13. Siklus Carnot Oleh Muhammad Rizky Kurniawan Adam
13.1. 13.1.
Sebuah Sebuah mesin mesin memin memindah dahkan kan energ energii sebesa sebesarr 2,00 2,00 x 10 3 J dari reservoir yang panas selama satu siklus dan memindahkan 1,50 x 10 3 J sebagai keluaran reservoir yang dingin. Hitunglah a! "#isi "#isien ensi si mesin mesin ters terseb ebut ut b! $saha yang dilakukan mesin ini pada satu siklus %enyelesaian a! "#is "#isie ien nsi mesin esin
|Qc| e =1− |Qh|
3
1,50 x 10
&
3
2,00 x 10
& 0,250 & 25,0'
b! $saha yang dilakukan mesin dalam satu siklus
|Qh|−|Qc|
(mesin &
&
3
2,00 x 10
−1,50 x 103
& 5,0 x 10 2 J (Sumber: Serway,139) Serway,139)
13.2. 13.2.
)esin )esin kalo kalorr beker beker*a *a pada pada sebuah sebuah rese reservo rvoir ir pada pada + 1&-0 dan reservoir kalor yang lain pada +2&2-0 . Jika 100 kJ kalor dari reservoir pada + 1, berapa ker*a yang dilakukan oleh mesin/ %enyelesaian
|W |
=
|Q | 1
)aka,
1−
T 2 T 1
=
1−
270 670
=
0,597
( & 0,5- x 1 & 0,5- x 100 & 5,- kJ (Sumber: Abbott, 44)
13.3.
Seorang Seorang penemu penemu mengkla mengklaim im telah telah merakit merakit sebuah sebuah mesin mesin siklik siklik yang yang mempert mempertukark ukarkan an kalor kalor o o dengan reservoir pada 25 dan 250 , dan yang dapat menghasilkan 0,45 kJ ker*a per kJ yang diambil dari reservoir. apatkah klaim tersebut diper6aya/ %enyelesaian "#isiensi alat yang diusulkan tersebut tidak dapat lebih besar dari e#isiensi )esi n arnot.
η=
0,45 100
=
0,45
Sedangkan e#isiensi )esin arnot yang diberikan
η=1 −
298,15 523,15
=
0,43
Jadi, klaim tersebut +idak )ungkin. (Sumber: Abbott, 46)
13.4.
Silinder ker*a sebuah mesin uap, menerima uap yang temperaturnya a o. "#isiensi mesin & b. 7erapa temperatur paling rendah uap buangan dari sili nder/ %enyelesaian )isalkan mesin ini adalah arnot.
η= b
iketahui e#isiensi mesin
η=1 −
T 2 T 1
b =1−
T 2 a
T 2 = a ( 1 − b ) Jika +2 makin ke6il maka dari
a ( 1 −b )
a ( 1 −b )
o
o
o
η makin besar, membuat temperatur uap buangan lebih besar
dengan perkataan lain, temperatur uap buangan paling rendah adalah
. (Sumber: Wacik S., 136)
13.5.
Suatu mesin arnot mengambil panas 103 kilokalori dari sumber panas bersuhu 32- o dan melepaskan panas pada lingkungannya yang bersuhu 12- o. 7erapakah usaha mekanik yang dihasilkan mesin/ %enyelesaian
"#isiensi
&
&
1−
1−
T 2 T 1 273 + 127 273 + 327
1
& 33
3
'
1
$saha mekanis & 33
3
' x 10 3
& 333 kilokalori & 1,4 x 10 Joule (Sumber: Wacik S., 137)
Daftar Pustaka
8bbott, )i6hael )., 9an :ess, Hendri6k ., ; armadi usno. 2002. Seri Buku Schaum Teori dan Soal-Soal Termodinamika – Edisi Kedua. Jakarta %enerbit "rlangga. Ser
inggih. 1?2. Ringkasan Fisika. 7andung @ane6a "xa6t 7andung.
