Home PEMBAHASAN SBMPTN FISIKA Pembahasan Soal Sbmptn Mesin Carnot Suhu Dan Kalor

Pembahasan Soal Sbmptn Mesin Carnot Suhu Dan Kalor

by CerdaskanKita
  1. Mesin carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T1 dan T2, dengan T2 > T1. Efisiensi mesin tersebut 40% dan besarnya T1 = 27 oC. Supaya efisiensinya naik menjadi 60%, maka besarnya perubahan T2 merupakan ….
    1. 250 K
    2. 300 K
    3. 350 K
    4. 400 K
    5. 500 K
    Pembahasan :
    Dik : T1 = 27 oC = 300 K; η = 40%, η’ = 60%

    Berdasarkan teori termodinamika, efisiensi mesin Carnot sanggup dihitung dengan rumus berikut :

    η = W = Q1 – Q2 = Tt – Tr
    Q1 Q1 Tt

    Dengan :
    η = efisiensi mesin carnot
    Q1 = kalor yang diserap
    Q2 = kalor yang dilepas
    W = bisnis
    Tt = suhu resevoir tinggi
    Tr = suhu reservoir rendah 

    Keadaan Pertama 

    ⇒ η = Tt – Tr  = T2 – T1
    Tt T2
    ⇒ 40% = T2 – 300
    T2
    ⇒ 0,4 = T2 – 300
    T2

    ⇒ 0,4 T2 = T2 – 300
    ⇒ -0,6 T2 = -300
    ⇒ T2 = 500 K

    Keadaan Kedua
    Efisiensi dinaikkan menjadi 60%

    ⇒ η’ = Tt – Tr  = T2 – T1
    Tt T2
    ⇒ 60% = T2 – 300
    T2
    ⇒ 0,6 = T2 – 300
    T2

    ⇒ 0,6 T2 = T2 – 300
    ⇒ -0,4 T2 = -300
    ⇒ T2 = 750 K

    Besar perubahan T2 merupakan :
    ⇒ ΔT2 = 750 – 500
    ⇒ ΔT2 = 250 K

    Jawaban : A

  1. Suatu mesin carnot mendapatkan 2000 J dari reservoir panas dan melepaskan 1750 J pada reservoir dingin. Dengan demikian, efisiensi mesin itu merupakan …..
    A. 6,25% D. 25%
    B. 10% E. 87,5%
    C. 12,5%
    Pembahasan :
    Dik :  Q1 = 2000 J, Q2 = 1750 J.

    Efisiensi mesin Carnot :

    ⇒ η = Q1 – Q2
    Q2
    ⇒ η = 2000 – 1750
    2000
    ⇒ η = 250
    2000

    ⇒ η = 0,125
    ⇒ η = 12,5 %

    Jawaban : C

  1. Suatu pesawat pendingin Carnot memiliki koefisien kinerja 6,5. Jika reservoir yang tinggi sama dengan 27 oC, maka reservoir yang bersuhu rendah merupakan ….
    A. -5 oC D. -12 oC
    B. -8 oC E. -13 oC
    C. -10 oC
    Pembahasan :
    Dik : Tt = 27 oC = 300 K; Kp = 6,5

    Berdasarkan teori termodinamika, koefisien kinerja atau koefisien performa mesin pendingin sanggup dihitung dengan rumus :

    Kp = Q2 = Q2 = Tr
    W Q1 – Q2 Tt – Tr

    Dengan :
    Kp = koefisien performa
    Q1 = kalor yang diberikan pada tempertaur tinggi
    Q2 = kalor yang diserap pada temperatur tinggi
    W = bisnis
    Tt = suhu resevoir tinggi
    Tr = suhu reservoir rendah 

    Berdasarkan rumus tersebut :

    ⇒ Kp = Tr
    Tt – Tr
    ⇒ 6,5 = Tr
    300 – Tr

    ⇒ 6,5(300 – Tr) = Tr
    ⇒ 1950 – 6,5Tr = Tr
    ⇒ 1950 = 7,5Tr
    ⇒ Tr = 260 K
    ⇒ Tr = -13 oC .

    Jawaban : E

Baca Juga:   Pembahasan Soal Sbmptn Fisika Teori Relativitas

You may also like