Pengertian Carnot
Pengertian Carnot
Mesin Carnot adalah mesin kalor hipotetis yang beroperasi dalam suatu siklus
reversibel yang disebut siklus Carnot. Model dasar
mesin ini dirancang oleh Nicolas Léonard Sadi Carnot, seorang
insinyur militer Perancis pada tahun 1824. Model mesin Carnot
kemudian dikembangkan secara grafis oleh Émile Clapeyron 1834, dan diuraikan secara
matematis oleh Rudolf
Clausius pada 1850an dan 1860an. Dari pengembangan Clausius dan
Clapeyron inilah konsep dari entropi mulai muncul. Setiap sistem termodinamika berada dalam keadaan tertentu. Sebuah siklus termodinamika terjadi ketika suatu sistem mengalami
rangkaian keadaan-keadaan yang berbeda, dan akhirnya kembali ke keadaan semula.
Dalam proses melalui siklus ini, sistem tersebut dapat melakukanusaha terhadap lingkungannya, sehingga
disebut mesin kalor.
Sebuah mesin kalor bekerja dengan cara memindahkan energi dari
daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin, dan dalam prosesnya,
mengubah sebagian energi menjadi usaha mekanis. Sistem yang bekerja sebaliknya,
dimana gaya eksternal yang dikerjakan pada suatu mesin kalor dapat menyebabkan
proses yang memindahkan energi panas dari daerah yang lebih dingin ke energi
panas disebut mesin refrigerator.
Pada diagram di samping, yang diperoleh dari tulisan Sadi Carnot
berjudul Pemikiran tentang
Daya Penggerak dari Api (Réflexions
sur la Puissance Motrice du Feu), diilustrasikan ada dua benda A dan B,
yang temperaturnya dijaga selalu tetap, dimana A memiliki temperatur lebih tinggi
daripada B. Kita dapat
memberikan atau melepaskan kalor pada atau dari kedua benda ini tanpa mengubah
suhunya, dan bertindak sebagai dua reservoir kalor. Carnot menyebut
benda A "tungku" dan benda B "kulkas".[1] Carnot lalu menjelaskan bagaimana kita
bisa memperoleh daya penggerak (usaha), dengan cara memindahkan sejumlah tertentu kalor dari
reservoir A ke B.
Teorema Carnot adalah pernyataan formal
dari fakta bahwa: Tidak mungkin ada mesin yang beroperasi di antara dua
reservoir panas yang lebih efisien daripada sebuah mesin Carnot yang beroperasi
pada dua reservoir yang sama. Artinya, efisiensi maksimum yang
dimungkinkan untuk sebuah mesin yang menggunakan temperatur tertentu diberikan
oleh efisiensi mesin Carnot,
Implikasi lain dari teorema
Carnot adalah mesin reversibel yang beroperasi antara dua reservoir
panas yang sama memiliki efisiensi yang sama pula.
Efisiensi maksimum yang
dinyatakan pada persamaan diatas dapat diperoleh jika dan hanya jika tidak ada entropi yang
diciptakan dalam siklus tersebut. Jika ada, maka karena entropi adalah fungsi keadaan, untuk
membuang kelebihan entropi agar dapat kembali ke keadaan semula akan melibatkan
pembuangan kalor ke lingkungan, yang merupakan proses irreversibel dan akan
menyebabkan turunnya efisiensi. Jadi persamaan di atas hanya memberikan
efisiensi dari sebuah mesin kalor reversibel.
·
Kroemer, Herbert; Kittel, Charles
(1980). Thermal Physics (ed. 2nd ed.). W. H. Freeman Company.
1 komentar:
terima kasih postingnya, sebaiknya latar tulisannya dibuat transparent bukan (#ffffff) atau putih ;)
Posting Komentar