Suatu mesin carnot jika reservoir panasnya bersuhu 400k

Suatu mesin carnot jika reservoir panasnya bersuhu 400k - biar jelas simak yang berikut ini,

Soal!

Suatu mesin carnot,jika reservoir panasnya bersuhu 400K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640K,efisiensinya menjadi?

Jawaban:

Efisiensi mesin Carnot dinyatakan dengan rumus:

η = 1 - Tc/Th

dimana η adalah efisiensi, Tc adalah suhu reservoir dingin, dan Th adalah suhu reservoir panas.

Dalam kasus ini, efisiensi mesin Carnot pada suhu reservoir panas 400K adalah 40%. Oleh karena itu, kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk mencari suhu reservoir dingin:

0.4 = 1 - Tc/400K

Tc/400K = 0.6

Tc = 0.6 × 400K

Tc = 240K

Sekarang kita dapat menggunakan suhu reservoir dingin yang baru ini untuk mencari efisiensi mesin Carnot pada suhu reservoir panas 640K:

η = 1 - Tc/Th

η = 1 - 240K/640K

η = 1 - 0.375

η = 0.625 atau 62.5%

Jadi, efisiensi mesin Carnot pada suhu reservoir panas 640K adalah sekitar 62.5%.

2. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 derajat Celcius mempunyai efisiensi 30% berapakah suhu reservoir suhu rendahnya?

Jawaban:

Efisiensi mesin Carnot dinyatakan dengan rumus:

η = 1 - Tc/Th

dimana η adalah efisiensi, Tc adalah suhu reservoir dingin, dan Th adalah suhu reservoir panas.

Dalam kasus ini, diketahui bahwa efisiensi mesin Carnot adalah 30% pada suhu reservoir panas 727 derajat Celcius. Oleh karena itu, kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk mencari suhu reservoir dingin:

0.3 = 1 - Tc/1000K (727 derajat Celcius = 1000K)

Tc/1000K = 0.7

Tc = 0.7 × 1000K

Tc = 700K

Jadi, suhu reservoir suhu rendah pada mesin Carnot ini adalah sekitar 700K atau sekitar 427 derajat Celcius.

3. suatu mesin carnot bekerja diantara suhu 600 K dan 300 K dan menerima masukan kalor 1000 J. usaha yang dilakukan mesin adalah ?

Jawaban:

Untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot, kita perlu mengetahui efisiensi mesin terlebih dahulu. Efisiensi mesin Carnot dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

η = 1 - Tc/Th

dimana η adalah efisiensi, Tc adalah suhu reservoir dingin, dan Th adalah suhu reservoir panas.

Dalam kasus ini, suhu reservoir panas adalah 600 K dan suhu reservoir dingin adalah 300 K. Oleh karena itu, efisiensi mesin Carnot dapat dihitung sebagai berikut:

η = 1 - Tc/Th

η = 1 - 300/600

η = 0.5

Dengan demikian, efisiensi mesin Carnot adalah 0.5 atau 50%.

Masukan kalor ke mesin adalah 1000 J. Oleh karena itu, keluaran kerja mesin adalah:

W = Q x η

W = 1000 J x 0.5

W = 500 J

Jadi, usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot adalah 500 J.

4. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, maka suhu reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi....K

Jawaban:

Efisiensi mesin Carnot dapat dihitung dengan rumus:

η = 1 - Tc/Th

dimana η adalah efisiensi, Tc adalah suhu reservoir dingin, dan Th adalah suhu reservoir panas.

Dalam kasus ini, diketahui bahwa mesin Carnot pada suhu reservoir panas 800K memiliki efisiensi 40%. Oleh karena itu, kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk mencari suhu reservoir dingin:

0.4 = 1 - Tc/800K

Tc/800K = 0.6

Tc = 0.6 x 800K

Tc = 480K

Sekarang kita ingin mencari suhu reservoir panas agar efisiensi mesin Carnot meningkat menjadi 50%. Oleh karena itu, kita dapat menyelesaikan persamaan berikut untuk mencari suhu reservoir panas yang baru:

0.5 = 1 - 480K/Th

480K/Th = 0.5

Th = 480K/0.5

Th = 960K

Jadi, suhu reservoir panas yang baru harus menjadi sekitar 960K agar efisiensi mesin Carnot naik dari 40% menjadi 50%.

Catatan:

Efisiensi mesin Carnot adalah rasio antara keluaran kerja yang dihasilkan oleh mesin Carnot dengan masukan panas yang diberikan ke mesin. Efisiensi ini didasarkan pada siklus termodinamika ideal yang disebut siklus Carnot, yang melibatkan dua reservoir dengan suhu yang berbeda dan mesin yang bekerja pada siklus ideal ini adalah mesin Carnot. Efisiensi mesin Carnot tergantung pada suhu reservoir panas dan dingin yang digunakan oleh mesin dan dinyatakan oleh persamaan:

η = 1 - Tc/Th

dimana η adalah efisiensi mesin Carnot, Tc adalah suhu reservoir dingin, dan Th adalah suhu reservoir panas.

Mesin Carnot merupakan mesin yang paling efisien secara teoritis dalam mengubah panas menjadi kerja mekanis. Efisiensi mesin Carnot memberikan batasan teoretis atas efisiensi mesin panas yang dapat dihasilkan dalam aplikasi nyata.

Demikian artikel kali ini di motorcomcom jangan lupa simak artikel menarik lainnya disini.