TUGAS SOAL TERMODINAMIKA

DENGAN MENGGUNAKAN METODE PS4Dibuat untuk memenuhi salah satu dari tugas mata kuliah termodinamika dengan dosen pengampu:

Drs.H. Dedi Supriawan, M.M.Pd Oleh:

Muhammad Adzanna Moslem1405639DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

20151. Suatu mesin carnot jika resivoir panasnya bersuhu 400 K akan memepunyai efisiensi 40 % jika resevoir panasnya bersuhu 640 K tentukam berapa persen efisiensinya ?

Analisis :Dik : T1 = 400 K

1 = 40 %Dit : 2 ? ( Jika T1 = 640 K )Rencana :Untuk menegerjakan soal ini kita bisa mengunakan rumus efesiensi mesin carnot :Solusi :

40 % = 1 T2/400 1 0,4 = T2/400 T2 = 0,6 . 400 T2 = 240 K

Selanjutnya mencari efisiensi mesin carnot untuk mencari efisiensi yang ke 2 :

= 1 240/640 = 1 0,3

= 0,7 x 100 %

= 70 %

Umpan balik :

Untuk mesin Carnot yang efisiensinya 40% mempunyai temperatur pada reservoir rendah sebesar 240 K. Untuk mesin Carnot ke dua yang mempunyai temperatur reservoir tinggi 640 K, dan reservoir rendah 240 K mempunyai efisiensi sebesar 70%.2. Mesin carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K Analisis :Dik : T1 = 227 C = 500 KQ1 = 1200 J

T2 = 27 C = 300 K

Dit :a. ? c. Perbandingan Q2 dengan W ?

b. W ? d. Jelaskan semua prosesnya ?Rencana :Untuk mengerjakan soal tersebut kita bisa menggunakan persamaan rumus dari efisiensi mesin Carnot, yaitu :

Selain itu kita juga harus menggunakan kesebandingan antara temperatur dengan kalor, yaitu

Dan j nuga kita harus memakai persamaan usaha pada mesin Carnot, yaitu :

Solusi :

= 1 300/500 = 1 - 0,6 = 0,4 x 100% = 40 % 500 / 3000 = 1200 / Q2

Q2 = 3600 / 5

= 720 J W = 1200 - 720 = 480 J

a. Q2 W

720 480

3 2

Proses-proses yang terjadi

1. Pada proses a sampai b adalah proses Isotermik (temperatur tetap)

2. Pada proses b sampai c adalah proses adiabatik (kalor tetap).3. Proses c-d adalah proses isotermik (temperatur tetap).4. Proses d-a adalah proses adiabatik (kalor tetap). Umpan balik :

Sehingga mesin carnot ini mempunyai efisiensi sebesar 40 %, usaha yang dilakukan mesin sebesar 480 J, dan perbandingan antara kalor yang dilepaskan dengan usaha yang dilakukan oleh mesin adalah 3 2.

3. Mesin carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, untuk menghasilkan kerja mekanik jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K tentukan usaha yang dihasilkan dari proses tersebut

Analisis :Dik : T1 = 600 KQ1 = 600 J

T2 = 400 K

Dit : W ? Rencana :Pertama kita menggunakan persamaan rumus dari kesetaraan antara temperatur dengan kalor :

Kemudian gunakan rumus persamaan usaha yang dilakukan oleh mesin carnot :

Solusi :

600 / 400 = 600 / Q2 1,5 = 600/Q2 Q2 = 1,5 X 600

Q2 = 400 J Tahap Selanjutnya gunakan persamaan usaha mesin carnot untuk mencari usaha :

W = 600 - 400 = 200 J Umpan balik :

Usaha yang dilakukan oleh mesin carnot ini adalah 200 J. Sesuai 4. 3 kilogram oksigen di panaskan secara isochoris dari temperature 60 derajat C sehingga tekanannya naik menjadi 2 kali tekanan mula-mula tentukan perubahan entropinya bila dianggap panas jenisnya konstan yaitu cv=0,661 kJ/kg K , cp= 0,917 kJ/kg K ?

Analisis :Dik : m = 3 kg P2 = 2 P1

T = 339 K

Cv = 0,661 KJ/kg KDit : S ? Rencana :pertama kita bisa menggunakan persamaan rumus untuk proses isokhoric (volume tetap) , yaitu :

Setelah kita mendapatkan temperatur final, kemudian kita menggunakan rumus persamaan untuk mencari entropy, yaitu :

Solusi :

P . V / 339 = 2P . V/ T2 T2 = 339 . 2 T2 = 678 K Selanjutnya gunakan persamaan enropi untuk mencari entropi yang dihasilkan :

S = 3. 0,661 . ln 678 / 339 = 1,9 . ln 2= 2 . 0,6

= 1,2 Umpan balik :

Nilai entropi yang dihasilkan adalah 1,2. Sesuai.