Soal
Sebuah mesin kalor Carnot beroperasi di antara reservoir bersuhu 527°C dan 27°C. Jika mesin tersebutmenyerap kalor sebesar 4.000 J, berapa besar usaha yang dilakukan oleh mesin?
Pembahasan
Maaf atas kesalahan sebelumnya, perhitungan yang benar adalah sebagai berikut:
Diketahui:
Suhu reservoir panas (Th) = 527°C = 800 K
Suhu reservoir dingin (Tc) = 27°C = 300 K
Kalor yang diserap (Qh) = 4.000 J
Ditanya:
Besar usaha yang dilakukan (W) = ...?
Jawab:
Menggunakan rumus efisiensi mesin Carnot:
ε = 1 - (Tc/Th)
Dalam hal ini, nilai ε = W/Qh. Sehingga dapat dituliskan:
W = ε x Qh = (1 - Tc/Th) x Qh
Substitusi nilai:
W = (1 - 300/800) x 4.000 J
W = 0,625 x 4.000 J
W = 2.500 J
Sehingga, besar usaha yang dilakukan oleh mesin kalor Carnot tersebut adalah 2.500 joule.