Contoh soal

Sebuah mesin Carrnot yang menggunakan sumber suhu tinggi 800 K mempunyai efisiensi 20%. Untuk menaikkan efisiensi menjadi 36%, berapakah suhu sumber tinggi harus dinaikkan?

Jawab:

Hitung dahulu suhu sumber rendah T₂ dari data awal h = 20% = 0,2, suhu tinggi T₁ = 800 K

h = 1 - T₂/T₁          

  ® 0,2 = 1 – T₂/800  

 ®T₂/800 = 0,8 

 ® T₂ = 640 K

Sekarang hitung suhu sumber tinggi yang baru T₁’ 

untuk mendapatkan efisiensi h’ = 36% =0,36, 

dengan asumsi suhu sumber rendah tetapT₂ =640 K.

h’ = 1 - T₂/T₁’      

   ® 0,36 = 1 -640/T₁’              

  ®640/T₁’ = 0,64

®T₁’ = 1000 K

Latihan soal (Tugas II)

1.        Dalam satu siklus,  sebuah mesin Carnot mengambil kalor sebanyak 350 J

 dari sumber bersuhu 580 K dan melepaskan kalor ke sumber bersuhu 300 K. 

(a). Berapa efisiensi mesin itu? (b). berapa usaha yang dilakukan tiap satu siklus?

2.        Sebuah mesin Carnot bekerja diantara dua sumber panas 487⁰C

 dan sumber dingin 107⁰C. Jika mesin tersebut menyerap kalor 800 J 

dari sumber panas, berapa jumlah kalor yang dibuang dari mesin?

3.        Sebuah mesin Carnot yang menggunakan sumber suhu tinggi 800 K

mempunyai efisiensi sebesar 40%, Berapakah suhu sumber tinggi harus

 dinaikkan agar efisiensinya naik menjadi 50%?