Sebuah mesin Carnot bekerja antara suhu 600 K dan 300 K. Jika mesin menyerap 900 J kalor dari sumber panas, berapa kalor yang dibuang ke reservoir dingin?

 

Soal 

Sebuah mesin Carnot bekerja antara suhu 600 K dan 300 K. Jika mesin menyerap 900 J kalor dari sumber panas, berapa kalor yang dibuang ke reservoir dingin ?

A. 300 J
B. 450 J
C. 600 J
D. 700 J
E. 750 J

Penyelesaian 

Materi & Pembahasan :

Mesin Carnot adalah mesin kalor ideal yang bekerja secara reversibel antara dua suhu, yaitu suhu tinggi (T₁) dan suhu rendah (T₂). Pada mesin Carnot berlaku rumus efisiensi sebagai berikut:

$$\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}$$

Diketahui:

• Suhu tinggi (T₁) = 600 K

• Suhu rendah (T₂) = 300 K

• Kalor masuk dari sumber panas (Q₁) = 900 J

Langkah 1: Hitung efisiensi mesin

$$\eta =1-\frac{T_2}{T_1}=1-\frac{300}{600}=1-\mathrm{0,5}=\mathrm{0,5}$$

Langkah 2: Hitung usaha yang dilakukan mesin

$$W=\eta \times Q_1=\mathrm{0,5}\times 900=450\text{J}$$

Langkah 3: Gunakan prinsip konservasi energi:

$$Q_1=W+Q_2\Rightarrow Q_2=Q_1-W=900-450=450\text{J}$$

Jadi, kalor yang dibuang ke reservoir dingin adalah 450 J.

Kunci Jawaban :

B. 450 J

🤩^==//=//=🌞🌍🌝=//=//==^☃️

✅Ayo Jawab KUIS berikut! 

Jika mesin Carnot memiliki suhu panas 500 K dan suhu dingin 250 K serta menyerap kalor 1000 J, berapakah usaha yang dilakukan mesin?

^_^.......................................^_^
Tulis Jawabanmu di kolom komentar!😄

Tags: 
Kelas 11 SMA/MA Mata Pelajaran Fisika
Latihan Soal Fisika Kelas 11 SMA MA dan jawabannya