285
Termodinamika
6 . Jika reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K, maka efisiensi maksimum mesin 40. Agar efisiensi maksimumnya naik menjadi 50, maka suhu reservior
suhu tingginya harus diubah menjadi .... a.
900 K b. 960 K
c. 1.000 K
d. 1.180 K e.
1.600 K 7. Efisiensi mesin Carnot yang beroperasi dengan suhu rendah
1 2
T kelvin dan dengan suhu tinggi T kelvin adalah ....
a. 25
d. 66 b. 33
e. 75
c. 50
8. Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550° C dan membuang- nya pada suhu 35° C. Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah ....
a. 33
d. 63 b. 43
e. 73
c. 53
9. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727° C mempunyai efisiensi 30. Reservoir suhu rendahnya memiliki suhu ....
a. 327° C
d. 427° C b. 373° C
e. 509° C
c. 417° C
10. Diketahui suatu mesin carnot jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, maka
efisiensinya sebesar ... a.
50 d. 62,5
b. 52,5 e.
64 c.
57
B. Kerjakan soal-soal berikut dengan benar
1. Sebuah mesin menyerap panas sebesar 2.000 joule dari suatu reservoir yang
suhunya 500 K dan membuangnya sebesar 1.200 joule pada reservoir yang bersuhu 250 K. Hitunglah efisiensi mesin tersebut
2. Sebuah mesin Carnot membangkitkan tenaga 2.000 joule dari reservoir
bertemperatur 1.200 K ke reservoir 400 K. Hitunglah energi yang dipakai mesin pada saat itu
286
Fisika SMAMA Kelas XI
3 . Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada diagram p – V di atas. Hitunglah usaha
yang dihasilkan pada proses siklus tersebut
4. Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan, mula-mula mempunyai suhu T. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada
tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas universal, maka tentukan besarnya usaha yang telah dilakukan
oleh gas untuk menaikkan volumenya
5. Perhatikan gambar di samping Suatu mesin kalor yang bekerja dengan siklus yang
dibangun dari dua proses isobar dan dua isokorik digunakan untuk menggerakkan
sebuah generator yang tegangan keluaran- nya 200 V. Apabila generator ini mendapat
beban arus 5 A, maka hitunglah putaran per menit mesin kalor tersebut
6. Mesin Carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T
1
dan T
2
, dengan T
2
T
1
. Diketahui efisiensi mesin tersebut 40, dan besarnya T
1
= 27
o
C. Agar efisiensinya naik menjadi 60 , maka tentukan besarnya perubahan T
2
7. Diketahui sebuah mesin kalor yang bekerja antara reservoir kalor bersuhu rendah 27
o
C dan reservoir kalor bersuhu tinggi T
2 o
C, ditingkatkan efisiensi maksimumnya dari 25 hingga menjadi 50 dengan menaikkan suhu T
2
° C menjadi T
3 o
C. Hitunglah suhu T
2
dan T
3
8. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40. Agar efisiensinya naik menjadi 50, maka
hitunglah suhu reservoir suhu tingginya 9. Sebuah mesin kalor Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 527
o
C dan 127
o
C. Tentukan efisiensi mula-mula dan terakhir mesin tersebut 10. Suatu mesin kalor Carnot dengan efisiensi 60 dioperasikan antara dua
reservoir kalor, reservoir bersuhu rendah 27
o
C. Agar mesin Carnot tersebut daya gunanya menjadi 80, maka hitunglah suhu reservoir kalor suhu
tingginya
p Pa
cm
3
3 × 10
5
10
5
500 1500 V
p 10
5
Pa 3
1 A
B
D C
2 4
V m
3
