Lewati ke konten utama
Vanillate Science

Fisika · Termodinamika

Kalkulator Efisiensi mesin Carnot

Efisiensi maksimum mesin kalor. Hitung efisiensi, suhu reservoir dingin, suhu reservoir panas — dengan konversi satuan, analisis dimensi, langkah, dan verifikasi.

η=−TcTh+1\eta = -\frac{T_{c}}{T_{h}} + 1
Besaran yang dicari

Contoh soal dan pembahasan

Terverifikasi
η=−TcTh+1\eta = -\frac{T_{c}}{T_{h}} + 1

Jawaban

  • efisiensi
    η=0.5\eta = 0.5

    ≈ 0.5 (1 angka penting)(dibulatkan)

Langkah penyelesaian — Penyusunan ulang rumus dan substitusi

  1. Langkah 1:

    Tulis rumus

    η=−TcTh+1\eta = -\frac{T_{c}}{T_{h}} + 1
    Efisiensi mesin Carnotη=−TcTh+1\eta = -\frac{T_{c}}{T_{h}} + 1

    Efisiensi maksimum mesin kalor.

  2. Langkah 2:

    Susun ulang rumus untuk efisiensi

    η=−TcTh+1\eta = -\frac{T_{c}}{T_{h}} + 1

    Operasi invers diterapkan pada kedua ruas hingga variabel yang dicari terisolasi.

  3. Langkah 3:

    Nilai yang diketahui (dalam satuan SI)

    Tc=300 KTh=600 KT_{c} = 300\ \mathrm{K} \\ T_{h} = 600\ \mathrm{K}
    Konversi ke SIxSI=x⋅fx_{\mathrm{SI}} = x \cdot f

    Semua besaran dikonversi ke satuan SI koheren agar rumus berlaku tanpa faktor tambahan.

  4. Langkah 4:

    Substitusikan nilai

    η=12\eta = \frac{1}{2}

    Ganti setiap besaran yang diketahui dengan nilainya.

  5. Langkah 5:

    Selesaikan untuk efisiensi

    η=12\eta = \frac{1}{2}

    Persamaan linear (metode keseimbangan)

    Rincian (2 sub-langkah)
    1. Langkah 1:

      Kalikan kedua ruas dengan 2 (KPK penyebut)

      2η=12 \eta = 1
      Sifat perkalian kesamaana=b  ⟺  ca=cb, c≠0a = b \iff ca = cb,\ c \ne 0

      Menghilangkan pecahan agar perhitungan lebih mudah.

    2. Langkah 2:

      Bagi kedua ruas dengan 22

      η=12\eta = \frac{1}{2}
      Sifat perkalian kesamaanax=b  ⟺  x=ba, a≠0ax = b \iff x = \frac{b}{a},\ a \ne 0

      Variabel diisolasi dengan membagi koefisiennya.

Verifikasi: Terverifikasi. ✓ Analisis dimensi rumus: dimensi ruas kiri = dimensi ruas kanan. ✓ Dimensi rumus hasil penyusunan ulang cocok dengan dimensi efisiensi. ✓ Substitusi efisiensi = 0.5 (SI) kembali ke rumus.

Tentang kalkulator ini

Efisiensi maksimum mesin kalor. Kalkulator ini dapat menyelesaikan rumus untuk variabel mana pun: pilih besaran yang dicari, isi besaran lain beserta satuannya.

Semua nilai dikonversi ke satuan SI, konsistensi dimensi diperiksa, lalu hasil diverifikasi dengan mensubstitusikannya kembali ke rumus.

Asumsi: Suhu dalam skala mutlak (K).

Daftar besaran pada rumus
SimbolBesaranSatuan SI
η\etaefisiensi—
TcT_{c}suhu reservoir dinginK
ThT_{h}suhu reservoir panasK

Rujukan: University Physics Volume 2 — OpenStax (Rice University) (tautan)

Perhitungan dilakukan oleh mesin matematika deterministik di peramban Anda — tanpa AI generatif. Baca metodologi dan batasan.

Pertanyaan umum

Apa rumus efisiensi mesin carnot?

Rumusnya eta = 1 - T_c/T_h, dengan eta = efisiensi, Tc = suhu reservoir dingin (K), Th = suhu reservoir panas (K).

Bisakah memakai satuan selain SI?

Bisa. Setiap kolom menerima satuan yang dimensinya sesuai (misalnya km/h untuk kecepatan, g untuk massa); kalkulator mengonversinya secara eksak dan menolak satuan yang dimensinya salah.

Kalkulator terkait