FISIKA 11

Sehingga,
⎛Q
− ⎞ 1 Q2
η = ⎜ ⎟× 100
⎝ Q1
⎠
⎛ Q ⎞ 2 η = ⎜1−
⎝ Q1
⎠ ⎟×100 0 0
Keterangan:
η = efisiensi mesin
Q 1 = jumlah kalor yang masuk (J)
Q 2 = jumlah kalor yang keluar (J)
0 0
Prinsip kerja mesin kalor dapat digambarkan seperti gambar 8.10.
Dari gambar tersebut, kalor Q 1 yang masuk mesin digunakan untuk
melakukan usaha dan menambah energi dalam sistem. Akan tetapi, tidak
semua kalor digunakan. Ada sebagian kalor yang dikeluarkan yakni Q 2 .
Transformasi kalor menjadi usaha dapat diperoleh dari dua macam
mesin, yaitu mesin bakar eksternal (external combustion engine) seperti mesin
Stirling dan mesin uap, serta mesin bakar internal (internal combustion
engine) seperti mesin bensin dan mesin diesel.
2. Mesin Carnot (Siklus Carnot)
Siklus Carnot merupakan Siklus Carnot ditunjukkan dengan
diagram P versus V pada gambar 8.12 di bawah. Proses yang terjadi
pada siklus Carnot dapat dijelaskan sebagai berikut.
1) Proses 1, proses dari A ke B, yaitu proses pemuaian secara
isotermik. Proses ini menyerap kalor Q1 dari sumber
bersuhu tinggi T1 dan seluruhnya diubah menjadi
usaha sebesar W1 .
d a
Penekanan
adiabatik
2) Proses 2, proses dari B ke C, yaitu pemuaian
secara adiabatik. Pada proses ini, sistem
tidak menyerap atau melepas kalor, tetapi
melakukan usaha sebesar W 1 dan suhunya berkurang.
3) Proses 3, proses dari C ke D, yaitu pemampatan secara isotermik.
Pada proses ini sistem melepas kalor ke tempat bersuhu rendah
T2 sebesar Q2 dan melakukan usaha yang berharga negatif. Besar
usaha itu W3. 4) Proses 4, proses dari D ke A, yaitu pemampatan secara adiabatik.
Pada proses ini, sistem tidak menyerap atau melepas kalor, tetapi
melakukan usaha yang berharga negatif, besarnya W4 , serta suhu
sistem naik.
Q = 0
T L T H
P
a
Gambar 8.10 Diagram
skematis aliran energi pada
mesin kalor.
Q H
d
QL Q H
b
Q L
a b
Pemuaian
isotermik
c
TH TL V
c d
Penekanan
isotermik
Q = 0
Gambar 8.11 Grafik hubungan
tekanan dan volume pada
siklus Carnot.
Termodinamika 289
b c
Pemuaian
adiabatik