Siklus Carnot

PENJELASAN TENTANG

SIKLUS CARNOT

A. Pengertian

Siklus carnot adalah sebuah mesin kalor ( panas ) yang bekerja dengan cara mentransfer energi dari daerah yang panas ke daerah yang dingin.

Dalam proses ini mesin carnot akan mengubah sebagian energi menjadi usaha mekanis. Dengan kata lain, Mesin Carnot bisa mengubah energi panas menjadi kerja / energi mekanik.

Mesin ini merupakan model rancangan Nicolas Léonard Sadi Carnot, seorang insinyur militer Perancis pada tahun 1824 silam.

Dalam proses mengubah energi panas menjadi energi mekanis ini, Mesin Carnot beroperasi dalam suatu siklus yang kemudian disebut Siklus Carnot. Dengan demikian, pengertian siklus carnot adalah tahapan mesin carnot dalam mengubah energi panas ke energi mekanis.

Siklus Carnot terdiri dari dua dua proses adiabatik dan proses isotermal. Isotermal adalah keadaan di mana sistem tetap pada suhu konstan. Sementara adiabatik adalah keadaan di mana tidak adanya energi kalor yang dipindahkan ke luar ataupun ke dalam sistem.

B. Proses Pada Siklus Carnot

Berdasarkan gambar diatas dapat dijelaskan siklus Carnot sebagai berikut :

1. Proses AB adalah pemuaian isotermal pada suhu T 1 . Pada proses ini sistem menyerap kalor Q1 dari reservoir bersuhu tinggi T 1 dan melakukan usaha WAB .
2. Proses BC adalah pemuaian adiabatik.Selama proses ini berlangsung suhu sistem turun dari T1 menjadi T2 sambil melakukan usaha WBC .
3. Proses CD adalah pemampatan isoternal pada suhu T2. Pada proses ini sistem menerima usaha WCD dan melepas kalor Q2 ke reservoir bersuhu rendah T2 .
4. Proses DA adalah pemampatan adiabatik. Selama proses ini suhu sistem naik dari T 2 menjadi T 1 akibat menerima usaha W DA .

Secara ringkas, Siklus Carnot dapat diurutkan sebagai berikut:

Ekspansi Isotermik → Ekspansi Adiabatik → Kompresi Isotermik → Kompresi Adiabatik

C. Contoh 

Contoh aplikasi Siklus Carnot dalam kehidupan sehari-hari dapat dijumpai pada : 

1. mesin uap, dan 

2. mesin jet pesawat terbang.

Itulah penjelasan siklus carnot secara singkat. Semoga kamu bisa mengerti akan siklus carnot termodinamika ini ya teman !

Contoh soal :

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. 1 500 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. SoalUN 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.

Ayo kawan coba di jawab soal nya :

1. Suatu mesin carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T 1 dan T 2 , dengan T 2 > T 1 . Efisiensi mesin tersebut 40% dan besarnya T 1 = 27 o C. Supaya efisiensinya naik menjadi 60%, maka besarnya perubahan T 2 adalah ....

a. 230k
b. 250k
c. 270k
d. 280k
e. 220k

2. Suatu mesin carnot menerima 2000 J dari
    reservoir panas dan melepaskan 1750 J pada
    reservoir dingin. Dengan demikian, efisiensi
    mesin itu adalah .....

a. 12,3%
b. 12%
c. 12,4%
d. 12,5%
e. 12,7%


Trimakasih sudah berkunjung ke blok kami😊😊

di susun oleh :

XI.Mipa 3

Ahmad Abdul Azis

Doni Steven

Raihan Auzora Putra