SIKLUS CARNOT XI MIPA 4

 SIKLUS CARNOT

KELOMPOK XI MIPA 4

Hai, selamat pagi semua...

Disini saya dan rekan-rekan saya mendapat tugas mengenai siklus carnot.

Sebelumnya udah ada yang tau belum,apa itu siklus carnot?  Kalau belum,  yuk kita pelajari bersama. 

Atrikel ini saya ambil dari beberapa artikel sebelum nya dan telah kami rangkum. 

Perhatikan gambar dibawah ini:

Gambar diatas grafik siklus Carnot,

Yuk pelajari lebih dalam.

Siklus Carnot

Siklus adalah suatu rangkaian proses yang dimulai dari suatu keadaan awal dan berakhir pada keadaan itu lagi. Siklus Carnot merupakan suatu siklus usaha yang dikemukakan oleh Sadi Carnot (1796-1832).

Siklus Carnot terdiri dari empat proses:

Proses pemuaian secara isotermik (A ke B). Pada proses ini sistem menyerap kalor Q1dari reservoir bersuhu tinggi T1 dan melakukan usaha WAB.Proses pemuaian secara adiabatik B ke C. Selama proses ini berlangsung suhu sistem turun dari T1 menjadi T2 sambil melakukan usaha WBC.Proses pemampatan secara isotermik C ke D. Pada proses ini sistem menerima usaha WCDdan melepas kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2.Proses pemampatan secara adiabatik D ke A. Selama proses ini suhu sistem naik dari T2menjadi T1 akibat menerima usaha WDA.

Mesin paling ideal dan mempunyai efisiensi maksimum adalah mesin yang menggunakan siklus Carnot, kerja yang dilakukan mesin yang menggunakan mesin Carnot, adalah:

Bisa juga kita tuliskan W = Q1 – Q2

Dengan:

Q1 = kalor yang diberikan oleh reservoir bersuhu tinggi (T1)

Q2 = kalor yang diberikan oleh reservoir bersuhu tinggi (T2)

W = kerja yang dilakukan mesin (J)

T1 = reservoir suhu tinggi (K)

T2 = reservoir suhu tinggi (K)

      Mesin Carnot memiliki efisiensi paling besar karena merupakan mesin ideal yang hanya ada di dalam teori. Jadi, sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai efisien yang menyamai efisiensi mesin Carnot. Cara kerja mesin Carnot hanya tergantung pada suhu kedua tandon atau reservoir.

Untuk mendapatkan efisiensi sebesar 100%, suhu tandon suhu rendah (T2) harus = 0 K, hal ini dalam praktik tidak mungkin terjadi. Hal ini disebabkan karena proses kalor pada mesin Carnot bersifat reversibel, sedangkan pada mesin sesungguhnya mengalami prosesnya irreversibel.

Selain siklus Carnot dikenal juga beberapa jenis siklus lain, yang digunakan diantaranya siklus siklus otto dan siklus diesel. Siklus otto terdiri dari proses adiabatik dan isokhorik. Sedang siklus diesel terdiri dari proses adiabatik, proses isobarik, dan proses isokhorik.

Contoh aplikasi dari siklus Carnot dan bagimana sistem kerjanya adalah sebagai berikut:

MESIN UAP

Gambar 1.2 (a) Mesin uap dasar (b) Diagram PV daur Rankine

https://www.google.com/amp/s/akimia16.wordpress.com/2017/12/10/contoh-aplikasi-dari-siklus-carnot-dan-sistem-kerjanya/amp/

POMPA KALOR

Gambar 1.3 Siklus Refrijensi Uap Carnot

https://www.google.com/amp/s/akimia16.wordpress.com/2017/12/10/contoh-aplikasi-dari-siklus-carnot-dan-sistem-kerjanya/amp/

Pembahasan soal mesin Carnot (mesin kalor ideal).

1. Soal UN 2008/2009 P12 No.18

Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di bawah Jika kalor yang diserap (Q1) = 10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot adalah…..
 

A. 1500 J 

B. 4.000 J

C. 5.000 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (T2) = 400 K

Suhu tinggi (T1) = 800 K

Kalor yang diserap (Q1) = 10.000 Joule

Ditanya : Usaha yang dihasilkan mesin Carnot (W)

Jawab :

Efisiensi mesin kalor ideal (mesin Carnot) :

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q1

W = (1/2)(10.000) = 5000 Joule

Nah, jadi jawabanya adalah C.

2. Soal UN 2010/2011 P25

Perhatikan gambar di bawah! Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah…..

A. 300 J

B. 400 J

C. 500 J

D. 600 J

E. 700 J

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (TL) = 400 K

Suhu tinggi (TH) = 600 K

Kalor yang diserap (Q1) = 600 Joule

Ditanya : Usaha yang dihasilkan mesin Carnot (W)

Jawab :

Efisiensi mesin kalor ideal (mesin Carnot) :

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q1

W = (1/3)(600) = 200 Joule

Nah jadi, Jawaban yang benar adalah E.


Mari kerjakan soal agar kita lebih memahami materi Siklus Carnot.

SOAL

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.19

Perhatikan grafik siklus Carnot ABCDA di bawah ini! Berdasarkan data pada grafik, efisiensi mesin Carnot adalah…..

A. 20 % 

B. 10 %

C. 35 %

D. 30 %

E. 70 %

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.19

Pada grafik P-V mesin Carnot berikut diketahui reservoir suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 400 K. Jika usaha yang dilakukan oleh mesin adalah W, maka kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah…..

A. 5 W

B. 10 W

C. 2 W

D. 4 W

E. 6 W



Segitu dulu ya guys pembahasan kita semoga bermanfaat untuk kalian. 

Salam manis dari kita:)

———————

sumber:

Alonso, M. dan Budikase, E. dan Nyoman Kertiasa. 1995. Fisika 3. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Abadi, Rinawan, dkk. 2009. Buku Panduan Pendidik Fisika untuk SMA/MA untuk kelas XI. Klaten: Intan Pariwara.

http://fisikasma.xyz/siklus-carnot/

NAMA KELOMPOK:

1.  ARYA JANUARTORO

2. CICI VERONICA. P

3. IYAN HIDAYAT

4. SILVI AULIA N. K