Friday, April 13, 2012

Mesin Carnot - Cara Kerja, Pengertian, Rumus, Contoh Soal dan Pembahasan

Mesin Carnot terdiri atas 4 proses, yaitu 2 proses adiabatik dan 2 proses isotermik. Kebalikan dari mesin Carnot merupakan mesin pendingin atau lemari es. Mesin Carnot hanya merupakan siklus teoritik saja, dalam praktek biasanya digunakan siklus Otto untuk motor bakar (terdiri dari 2 proses adiabatik dan 2 proses isokhorik) dan siklus diesel untuk mesin diesel (terdiri dari 2 proses adiabatik, 1 proses isobarik dan 1 proses isokhorik).


Contoh:


1. Selama proses isokhorik (v = 1 m3), gas menerima kalor 1000 kalori sehingga tekanan berubah sebesar 814 N/m2. Hitunglah perubahan energi dalam gas selama proses tersebut ?


Jawab:


Proses isokhorik: DV = 0 sehingga DW = P . DV = 0
DQ = DU + DW ® 1000 = DU + 0
Jadi perubahan energi dalam gas = 1000 kalori =1000 x 4.186 J = 4186J


2. Gas diatomik pada suhu sedang 200ºC dan tekanan 105 N/m2 bervolume 4 lt. Gas mengalami proses isobarik sehingga volumenya 6 liter kemudian proses isokhorik sehingga tekanannya 1.2 x 105 N/m2. Berapakah besar perubahan energi dalam gas selama proses tersebut ?


Jawab:


PV = n R T ® P DV + V DP = n R DT


Proses A - B (DP = 0):
P DV = n R DT = 105 . 2.10-3 = 200 J
DUBC = 5/2 n R DT = 500 J (diatomik 200ºC)


Proses :B - C (DV = 0):
V DP = n R DT = 6.10-3.0,2. 105 = 1120 J
DUBC = 5/2 n R DT = 300 J (diatomik 200ºC)


Jadi DU total = DUAB + DUBC = 800 J


3. Bila suatu gas dimampatkan secara isotermik maka tentukanlah tekanan, energi dalam danusaha yang dilakukan oleh gas!


Jawab:


Gas dimampatkan berarti volume gas bertambah kecil (AV < 0)
Proses gas secara isotermik berarti DT = 0


Jadi: PV = C ® P = C/V


Karena volume gas bertambah kecil maka tekanan gas akan bertambah besar. Kenaikan tekanan gas ini disebabkan oleh makin seringnya molekul-molekul gas menumbuk dinding tempatnya (jarak tempuh molekul gas makin pendek) bukan karena kecepatannya yang bertambah.


DU=3/2 n R DT


Karena proses isotermik (DT= 0), maka perubahan energi dalam sama dengan nol (DU - 0). Berarti energi dalam gas tidak berubah.


DQ = DU + DW ® DW = P DV


Karena DU = 0 maka DQ = DW, berarti kalor yang diserap gas seluruhnya diubah menjadi usaha gas.


Karena volume gas bertambah kecil (DV < 0) maka usaha yang dilakukan gas negatif( DW < O), berarti gas menerima kerja dari luar.


3. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi sebesar 1000ºK mempunyai efisiensi sebesar 50%. Agar efesiensinya naik menjadi 60%, berapakah reservoir suhu tinggi harus dinaikkan ?


Jawab:


h = 1-T2/T1 ® 0,5 = 1 T2/1000 ® T2 = 500ºK


Apabila efesiensinya dijadikan 60% (dengan T2 tetap), maka


h = 1 - T2/T1 ® 0,6 =1 - 500/T2 ® T1= 12.50 ºK


Penjelasan Materi Lainnya

Medan Magnet - Definisi, Rumus, Pengertian dan Pembahasan
MEDAN MAGNET OLEH BENDA MAGNETIKSuatu magnet (misalnya magnet batang) akan menimbulkan medan magnet di sekitarnya. Arah garis magnetiknya adalah dari kutub U menuju ke kutub S. MEDAN MAGNET OLEH MUATAN BERGERAKOersted: perpindahan muatan listrik (ar...
Fluks Magnetik dan Garis Gaya - Definisi, Rumus, Pengertian dan Pembahasan
f = B A cos qf = fluks magnetik (weber)B = induksi magnetikA = luas bidang yang ditembus garis gayamagnetikq = sudut antara arah garis normal bidang Adan arah B  Bila arah garis induksi magnetik tegak lurus pada bidang gambar, maka arah tersebut...
Medan Magnet - Definisi, Rumus, Pengertian, Contoh Soal dan Pembahasan
Adanya medan magnet di dalam ruang dapat ditunjukkan dengan mengamati pengaruh yang ditimbulkan. Bila di dalam ruang tersebut ditempatkan benda magnetik maka benda tersebut mengalami gaya. Bila di ruang terdapat partikel/benda bermuatan, maka benda t...
Menyatakan pH Larutan Asam
Menyatakan pH Larutan Asam. Untuk menyatakan nilai pH suatu larutan asam, maka yang paling awal harus ditentukan (dibedakan) antara asam kuat dengan asam lemah. 1. pH Asam KuatBagi asam-asam kuat (a = 1), maka men...
Kesetimbangan Disosiasi
Kesetimbangan Disosiasi.LARUTAN adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik.Larutan te...


0 comments:

Post a Comment

 

Profil Penulis Blog Ini

Penulis merupakan mahasiswa aktif Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala dan Merupakan Anggota dari komunitas IloveAceh --> @iloveaceh

Hubungi Kami Di Sini

WhatsApp:6289694269436
YM:erix_funky
Skype:ilmusains7

Copyright © 2025 Pengertian - Materi Belajar Online Design by BTDesigner | Blogger Theme by BTDesigner | Powered by Blogger