Efisiensi Carnot

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Mesin Carnot adalah mesin ideal yang memiliki efisiensi paling tinggi. Siklus carnot terdiri dari 2 proses isothermal dan 2 proses isentropik (adiabatik reversible). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat grafik P-v di bawah ini.

Gambar 1. Siklus Carnot dalam diagram P-v

Secara umum, salah satu parameter baik atau tidaknya suatu mesin adalah dari efisiensinya. Mesin mengkonversikan energi kalor menjadi kerja atau gerak dalam bentuk putaran mesin atau pergerakan piston. Kerja inilah yang dimanfaatkan oleh pengguna mesin. Di sisi lain, mesin kalor dapat bekerja jika ada sumber energi kalor yang berasal dari pembakaran bahan bakar, radiasi matahari, reaksi nuklir atau sumber kalor lainnya. Efisiensi didefinisikan sebagai perbandingan antara kerja yang didapatkan dengan kalor yang masuk ke dalam sistem. Oleh karena itu efisiensi dapat dituliskan:

Dalam siklus carnot pembuangan kalor terjadi pada proses dari titik 3 ke 4 dan penerimaan kalor pada proses dari titik 1 ke 2. Kedua proses ini berlangsung secara isothermal. Oleh karena itu efisiensinya dapat dijabarkan menjadi: