Siklus Carnot adalah siklus reversibel yang terdiri atas empat tahapan: ekspansi isotermal, ekspansi adiabatik, kompresi isotermal, dan kompresi adiabatik. Siklus ini digunakan untuk mengubah panas menjadi kerja secara maksimal berdasarkan Teorema Carnot. Refrigerator Carnot beroperasi secara terbalik dengan mengambil panas dari reservoir dingin dan melepaskannya ke reservoir panas.

1. TERMODINAMIKA
Bantu Hotsan Simanullang

2. TEOREMA CARNOT
“ Tak ada sebuah mesin yang bekerja
antara dua reservoir tertentu dapat
lebih effisien daripada mesin Carnot
yang bekerja antara kedua
reservoir”[2]

3. SIKLUS CARNOT
• Siklus carnot adalah tahapan mesin carnot dalam mengubah
energi panas ke energi mekanis.
• Siklus Carnot adalah sebuah siklus reversibel, yang pertama
kali dikemukakan oleh Sadi Carnot pada tahun 1824, seorang
insinyur Perancis.
• Mesin teoritis yang menggunakan siklus Carnot disebut
dengan Mesin Kalor Carnot. Siklus Carnot yang dibalik
dinamakan dengan siklus Carnot terbalik dan mesin yang
menggunakan siklus carnot terbalik disebut dengan Mesin
refrigerasi Carnot. [1]

4. SIKLUS CARNOT
• Siklus ini terdiri atas dua proses isotermal dan dua
proses adiabatik.
• Pada proses isotermal pertama, yang terjadi pada
temperatur lebih tinggi, zat mengalami ekspansi dan
menyerap kalor.

5. SIKLUS CARNOT
• Proses isotermal kedua, yang terjadi pada
temperatur rendah, zat mengalami kompresi dan
melepas kalor.
• Garis isotermal pertama dan kedua dihubungkan
oleh dua proses adibatik. adiabatik pertama zat
mengalami ekspansi, sedangkan adibatik kedua
zat mengalami kompresi.

6. TAHAPAN SIKLUS CARNOT
1-2→Ekspansi isothermal reversible, dimana material
( working substance) menyerap kalor Q2 dari reservoir
kalor pada temperature T2. Volume bertambah dari V1 ke
V2 dan system melakukan kerja ekspansi sebesar W2.
2-3→Ekspansi adiabatic reversible, dimana working
substance berkurang temperaturnya dari T2 menjadi
T1 dan Volume system bertambah dari V2 ke V3 dan
system melakukan kerja, W’

7. TAHAPAN SIKLUS CARNOT
3-4→Kompresi isothermal reversible, dimana
working substance melepaskan kalor Q1 ke
reservoir dingin (heat sink) dengan temperature
T1 Sistem menerima kerja kompresi sebesar W1 dan
sistem volume berkurang dari V3 ke V4.
4-1→Kompresi adiabatic reversible, dimana working
substance dikembalikan ke keadaan awal (semula),
temperature sistem berubah dari T1 menjadi T2 dan kerja
dikenakan terhadap sistem, W”.

8. Gambar 1-2.Tahapan Siklus Carnot [3]

9. KERJA SISTEM UNTUK GAS IDEAL,
PROSES REVERSIBLE

10. KERJA SISTEM UNTUK GAS IDEAL,
PROSES REVERSIBLE

11. KERJA SISTEM UNTUK GAS IDEAL,
PROSES REVERSIBLE
• Pada proses ekspansi adiabatic 2-3 dan kompresi adiabatic
4-1 diperoleh:

12. KERJA SISTEM UNTUK GAS IDEAL,
PROSES REVERSIBLE
• Pada proses ekspansi isothermal 1-2 dan proses kompresi
isothermal 4-1, energi dalam (intenal energy) gas ideal
adalah konstan, sehingga:
• 𝑊2 = 𝑄2 ; 𝑊1 = 𝑄1
• Kerja Netto pada proses melingkar Carnot
• 𝑊2 = 𝑄2- 𝑄1

13. KERJA SISTEM UNTUK GAS IDEAL,
PROSES REVERSIBLE
• Efisiensi thermal dari siklus Carnot adalah

14. SKEMA DIAGRAM ALIR MESIN
PANAS CARNOT

15. REFRIGERATOR CARNOT
• Refrigerator Carnot kebalikan dari mesin Carnot.
• Mesin Carnot disebut direct cycle, sedangkan refrigerator
disebut reversed cycle.

16. REFRIGERATOR CARNOT
• Dari persamaan 4-44 dan persamaan 4.45 di dapat
hubungan:
𝑄1
𝑄2
=
𝑇1
𝑇2
• 𝑄2 = Panas yang diserap dari reservoir temperature tinggi
(reservoir panas); 𝑄1 = Panas yang diberikan pada reservoir
temperature rendah (reservoir dingin); 𝑇2 =Temperatur
reservoir panas; 𝑇1 =Temperatur reservoir dingin.

17. PROSES REVERSIBLE DAN
IRREVERSIBLE
• Sebuah proses reversibel didefinisikan sebagai sebuah proses
yang dapat dibalik tanpa meninggalkan jejak pada lingkungan.
Atau dengan kata lain, sebuah proses yang jika dibalik akan
melalui lintasan yang sama.
• Proses irreversibel adalah kebalikan dari proses reversibel.
• Panas dari reservoir tidak dapat dirubah menjadi kerja.
• Direct cycle terjadi pada mesin-mesin panas, sedangkan
reversed cycle terjadi pada pesawat2 pendingin dan pompa.

18. SOAL DAN PENYELESAIAN

19. SOAL DAN PENYELESAIAN

20. SOAL DAN PENYELESAIAN

21. SOAL DAN PENYELESAIAN

22. SOAL DAN PENYELESAIAN

23. SOAL DAN PENYELESAIAN

24. SOAL DAN PENYELESAIAN

25. SOAL DAN PENYELESAIAN

26. SOAL DAN PENYELESAIAN

27. SOAL DAN PENYELESAIAN

28. SOAL DAN PENYELESAIAN

29. SOAL DAN PENYELESAIAN

30. REFERENSI
1. https://www.dosenpendidikan.co.id/siklus-carnot/
2. http://linasundaritermodinamika.blogspot.com/
3. Werlin S Nainggolan. (1976).Termodinamika – Teori -
Soal-soal dan Penyelesaian.Armico – Bandung.