Sebuah mesin Carnot yang beroperasi pada reservoir suhu rendah 27°C dan suhu tinggi 227°C. Jika reservoir suhu tingginya dinaikkan menjadi 100°C dengan mempertahankan reservoir suhu rendah, berapa persen kenaikan efisiensi dari mesin tersebut?

By Posted on

A. 5%
B. 10%
C. 15%
D. 20%
E. 25%

Sebuah mesin Carnot yang beroperasi pada reservoir suhu rendah 27°C dan suhu tinggi 227°C. Jika reservoir suhu tingginya dinaikkan menjadi 100°C dengan mempertahankan reservoir suhu rendah, berapa persen kenaikan efisiensi dari mesin tersebut?

Jawaban:

E. 25%

Penjelasan:

diket: T₁ = 227°C + 273 = 500 K

          T₂ = 27°C + 273 = 300 K

          suhu dinaikkan 100°C, maka

          T₁ = 227°C + 100°C

              = 327°C + 273 = 600 K

ditanya: kenaikan efisiensi…?

jawab:

Besar efisiensi sebelum dinaikkan:

η = 1 – frac{T_{2}}{T_{1}} x 100%

  = 1 – frac{300}{500} x 100%

  = 1 – frac{3}{5} x 100%

  = 1 – 60%

  = 40%

Besar efisiensi setelah dinaikkan:

η = 1 – frac{T_{2}}{T_{1}} x 100%

  = 1 – frac{300}{600} x 100%

  = 1 – frac{1}{2} x 100%

  = 1 – 50%

  = 50%

Kenaikan efisiensinya:

= frac{50% - 40%}{40%} x 100%

= frac{10%}{40%} x 100%

= 25%

Jadi, kenaikan efisiensi dari mesin tersebut adalah 25%. (E)

semoga membantu