Carnot အင်ဂျင်၏ ဥပမာ - စံပြအပူအင်ဂျင် (သာမိုဒိုင်းနမစ်၏ ဒုတိယနိယာမကို အသုံးချခြင်း)

16 Contoh soal mesin Carnot – mesin kalor ideal (penerapan hukum II termodinamika)

1. Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di samping! Jika kalor yang diserap (Q₁) = 10.000 joule maka besar စီးပွားရေး yang dilakukan mesin မုန်းတီးမှု ဖြစ်သည်…

က. ၆.၈ ဂျူးလ်

ဘီ။ ၄.၈ ဂျူးလ်

ဂ. ၃.၈ ဂျူးလ်

ဃ။ ၃ ဂျ

အီး။ ၂ ဂျေ

ဆွေးနွေးချက်

သိထားပါတယ် :

Suhu rendah (T₂) = ၁၂၀၀ ကေ

အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)₁) = ၁၂၀၀ ကေ

Kalor yang diserap (Q₁) = ၆၀၀၀ ဂျိုး

မေးခဲ့သည် : 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 ဂျိုး

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက C ပါ။

2. ဘေးကပုံကို ကြည့်ပါဦး! Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah…

က. ၆.၈ ဂျူးလ်

ဘီ။ ၄.၈ ဂျူးလ်

ဂ. ၃.၈ ဂျူးလ်

ဃ။ ၃ ဂျ

အီး။ ၂ ဂျေ

ဆွေးနွေးချက်

၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-

Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ

အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ

Kalor yang diserap (Q₁) = ၆၀၀၀ ဂျိုး

မေးခဲ့သည် : Usaha yang dihasilkan mesin Carnot (W)

အဖြေ:

Efisiensi mesin kalor ideal (mesin Carnot) :

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q₁

W = (1/3)(600) = 200 ဂျိုး

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက E ပါ။

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

A. 10 %

B. 20 %

C. 25 %

D. 30 %

E. 35 %

ဆွေးနွေးချက်

သိထားပါတယ် :

Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ

အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ

မေးခဲ့သည် : Efisiensi mesin Carnot (e)

Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :

e = (T)_H - T_L) /T_H

e = (၅၀၀ – ၃၅၀) / ၅၀၀

e = ၁၅၀ / ၅၀၀

င = 0,3

e = ၃၀/၁၀၀ = ၃၀%

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက D ပါ။

4. 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. W

B. 2 W

C. 3 W

D. 4 W

E. 6 W

ဆွေးနွေးချက်

သိထားပါတယ် :

Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ

အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ

မေးခဲ့သည် : Kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah (Q₂)

Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :

e = (T)_H - T_L) /T_H

e = (၅၀၀ – ၃၅၀) / ၅၀၀

e = ၁၅၀ / ၅၀၀

e = ၈၀၀/၂၀၀၀

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q₁

Keterangan : W = usaha yang dilakukan mesin, e = efisiensi mesin, Q₁ = kalor yang diserap mesin.

W = (၁/၃)(Q)₁)

၃ ဝပ် = Q₁

Kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah :

Q₂ = မေး₁ - W

Q₂ = ၃ ဝပ် – ဝပ်

Q₂ = 2W ဖြစ်သည်

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက B ပါ။

5. Grafik P-V dari sebuah siklus Carnot terlihat seperti gambar berikut. Jika kalor yang dilepas ke lingkungan 3.000 Joule, maka kalor yang diserap sistem adalah…

က. ၆.၈ ဂျူးလ်

ဘီ။ ၄.၈ ဂျူးလ်

ဂ. ၃.၈ ဂျူးလ်

ဃ။ ၃ ဂျ

အီး။ ၂ ဂျေ

ဆွေးနွေးချက်

သိထားပါတယ် :

Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ

အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ

Kalor yang dilepaskan (Q₂) = ၆၀၀၀ ဂျိုး

မေးခဲ့သည် : Kalor yang diserap sistem (Q₁)

Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :

e = (T)_H - T_L) /T_H

e = (၈၀၀ – ၅၀၀) /၈၆၀၀

e = ၁၅၀ / ၅၀၀

e = ၈၀၀/၂၀၀၀

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q₁

W = (၁/၃)(Q)₁)

၈W/၃ = Q₁

Q₂ = မေး₁ - W

Q₂ = ၈W/၃ – ၃W/၃

Q₂ = ၅ ဝပ်/၃

3Q₂ = 5W ဖြစ်သည်

W = 3Q₂/၅ = ၃(၃၀၀၀)/၅ = ၉၀၀၀/၅ = ၁၈၀၀

Kalor yang diserap sistem :

Q₁ = W + Q₂ = ၁၈၀၀ + ၃၀၀၀ = ၄၈၀၀ ဂျိုးလ်

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက C ပါ။

6. Sebuah mesin Carnot menerima kalor dari reservoir suhu tinggi 800 K dan mempunyai efisiensi 50%. Agar efisiensi menjadi 80% dengan mempertahankan suhu reservoir rendah tetap, maka suhu tinggi harus diubah menjadi….

A. 1.600 K

B. 2.000 K

C. 2.400 K

D. 4.000 K

E. 6.400 K

ဆွေးနွေးချက်

၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-

Jika suhu tinggi (T_H) = 800 K , efisiensi (e) = 50% = 0,5

မေးခဲ့သည်- Berapa suhu tinggi (T_H) agar efisiensi (e) = 80% = 0,8

အဖြေ:

Suhu rendah = 400 Kelvin

Berapa suhu tinggi (T_H) agar efisiensi (e) = 80 % ?

Suhu tinggi = 2.000 Kelvin

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက B ပါ။

7. Sebuah mesin Carnot bekerja pada reservoir suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 40%. Supaya efisiensi mesin menjadi 75% dengan suhu reservoir rendah tetap, maka reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi….

A. 480 K

B. 840 K

C. 900 K

D. 1028 K

E. 1440 K

ဆွေးနွေးချက်

၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-

Jika suhu tinggi (T_H) = 600 K , efisiensi (e) = 40% = 0,4

မေးခဲ့သည်- Berapa suhu tinggi (T_H) agar efisiensi (e) = 75% = 0,75

အဖြေ:

Suhu rendah = 360 Kelvin

Berapa suhu tinggi (T_H) agar efisiensi (e) = 75 % ?

Suhu tinggi = 1440 Kelvin

မှန်ကန်တဲ့အဖြေက E ပါ။

8. Sebuah mesin Carnot menerima kalor dari reservoir suhu tinggi 800 K dan mempunyai efisiensi 50%. Agar efisiensi menjadi 80% dengan mempertahankan suhu reservoir rendah tetap, maka suhu tinggi harus diubah menjadi….

A. 1.600 K
B. 2.000 K
C. 2.400 K
D. 4.000 K
E. 6.400 K

ဆွေးနွေးချက်
၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-
Jika suhu tinggi (TH) = 800 K , efisiensi (e) = 50% = 0,5
Ditanya : Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 80% = 0,8
အဖြေ:
Suhu rendah = 400 Kelvin

Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 80 % ?
Suhu tinggi = 2.000 Kelvin
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက B ပါ။

9. Sebuah mesin Carnot bekerja pada reservoir suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 40%. Supaya efisiensi mesin menjadi 75% dengan suhu reservoir rendah tetap, maka reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi….

A. 480 K
B. 840 K
C. 900 K
D. 1028 K
E. 1440 K

ဆွေးနွေးချက်
၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-
Jika suhu tinggi (TH) = 600 K , efisiensi (e) = 40% = 0,4
Ditanya : Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 75% = 0,75
အဖြေ:
Suhu rendah = 360 Kelvin

Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 75 % ?
Suhu tinggi = 1440 Kelvin
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက E ပါ။

10. Efisiensi suatu mesin Carnot yang menyerap kalor pada suhu 1200 Kelvin dan membuang kalor pada suhu 300 Kelvin adalah…

ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ
Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ
မေးခဲ့သည် : Efisiensi mesin Carnot (e)
Jawab :
11. Sebuah mesin Carnot bekerja dalam suatu siklus antara 727^oC dan 127^oC. Mesin tersebut menyerap kalor 6000 Joule pada reservoir suhu tinggi. Efisiensi mesin dan usaha yang dilakukan oleh mesin dalam satu siklus adalah…

ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = 727^oC + ၂၇၃ = ၂၉၃ K
Suhu rendah (T_L) = 127^oC + ၂၇၃ = ၂၉၃ K
Kalor yang diserap (Q_H) = ၆၀၀၀ ဂျိုး
မေးခဲ့သည် : Efisiensi (e) dan usaha (W) yang dilakukan oleh mesin dalam satu siklus
Jawab :
Efisiensi mesin Carnot :
Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :
W = e Q_H
W = (၀.၆)(၆၀၀၀)
W = ၄၀၀ ဂျိုး

12. Suatu mesin Carnot bekerja di antara reservoir suhu tinggi 527^oC dan reservoir suhu rendah 127^oC. Mesin Carnot tersebut menyerap kalor 10.000 Joule dari reservoir panas. Banyaknya kalor yang dibuang oleh mesin pada setiap siklus adalah…
ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = 527^oC + ၂၇၃ = ၂၉၃ K
Suhu rendah (T_L) = 127^oC + ၂၇၃ = ၂၉၃ K
Kalor yang diserap (Q_H) = ၆၀၀၀ ဂျိုး
မေးခဲ့သည် : Kalor yang dibuang oleh mesin per siklus
Jawab :
Efisiensi mesin kalor ideal (mesin Carnot) :
Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :
W = e Q₁
W = (၀.၆)(၆၀၀၀)
W = ၄၀၀ ဂျိုး
Kalor yang dibuang oleh mesin setiap satu siklus (Q_L) = kalor yang diserap (Q_H) – usaha yang dilakukan (W)
Q_L = မေး_H - W
Q_L = 10.000 - 5000
Q_L = ၂၄ ဂျိုးလ်
Kalor yang dibuang oleh mesin per siklus = 5000 Joule

13.  Tentukan efisiensi dan usaha yang dilakukan mesin Carnot dalam satu siklus berdasarkan grafik di bawah…
ဆွေးနွေးချက်

သိထားပါတယ် :
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ
Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ
Kalor yang diserap (Q_H) = ၆၀၀၀ ဂျိုး
မေးခဲ့သည် : Efisiensi (e) dan usaha (W) yang dilakukan mesin Carnot
Jawab :
Efisiensi mesin Carnot :
Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :
W = e Q_H
W = (၀.၆)(၆၀၀၀)
W = ၄၀၀ ဂျိုး

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

A. 10 %
B. 20 %
C. 25 %
D. 30 %
E. 35 %

ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ
မေးခဲ့သည် : Efisiensi mesin Carnot (e)
Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :
e = (T)_H - T_L) /T_H
e = (၅၀၀ – ၃၅၀) / ၅၀၀
e = ၁၅၀ / ၅၀၀
င = 0,3
e = ၃၀/၁၀၀ = ၃၀%
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက D ပါ။

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

A. W
B. 2 W
C. 3 W
D. 4 W
E. 6 W

ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ
မေးခဲ့သည် : Kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah (Q₂)
Jawab :
Efisiensi mesin Carnot :
e = (T)_H - T_L) /T_H
e = (၅၀၀ – ၃၅၀) / ၅၀၀
e = ၁၅၀ / ၅၀၀
e = ၈၀၀/၂၀၀၀
Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :
W = e Q₁
Keterangan : W = usaha yang dilakukan mesin, e = efisiensi mesin, Q₁ = kalor yang diserap mesin.
W = (၁/၃)(Q)₁)
၃ ဝပ် = Q₁
Kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah :
Q₂ = မေး₁ - W
Q₂ = 3W– W
Q₂ = 2W ဖြစ်သည်
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက B ပါ။

16. Grafik P-V dari sebuah siklus Carnot terlihat seperti gambar berikut. Jika အပူ yang dilepas ke lingkungan 3.000 Joule, maka kalor yang diserap sistem adalah…
က. ၆.၈ ဂျူးလ်
ဘီ။ ၄.၈ ဂျူးလ်
ဂ. ၃.၈ ဂျူးလ်
ဃ။ ၃ ဂျ
အီး။ ၂ ဂျေ
ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
Suhu rendah (T_L) = ၁၂၀၀ ကေ
အပူချိန်မြင့်မားခြင်း (T)_H) = ၁၂၀၀ ကေ
Kalor yang dilepaskan (Q₂) = ၆၀၀၀ ဂျိုး
မေးခဲ့သည် : Kalor yang diserap sistem (Q₁)
Jawab :
Efisiensi mesin Carnot :
e = (T)_H - T_L) /T_H
e = (၈၀၀ – ၅၀၀) /၈၆၀၀
e = ၁၅၀ / ၅၀၀
e = ၈၀၀/၂၀၀၀
Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :
W = e Q₁
W = (၁/၃)(Q)₁)
၈W/၃ = Q₁
 
Q₂ = မေး₁ - W
Q₂ = ၈W/၃ – ၃W/၃
Q₂ = ၅ ဝပ်/၃
3Q₂ = 5W ဖြစ်သည်
W = 3Q₂/၅ = ၃(၃၀၀၀)/၅ = ၉၀၀၀/၅ = ၁၈၀၀
Kalor yang diserap sistem :
Q₁ = W + Q₂ = ၁၈၀၀ + ၃၀၀၀ = ၄၈၀၀ ဂျိုးလ်
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက C ပါ။

မေးခွန်းရင်းမြစ်-

အထက်တန်း/သက်မွေးပညာ အထက်တန်းအတွက် အမျိုးသားစာမေးပွဲ ရူပဗေဒမေးခွန်းများ