Pernah mendengar Siklus Carnot? Pada saat belajar termodinamika kalian akan menemui gabungan proses yang akan kembali ke keadaan semula atau siklus yang disebut siklus Carnot.
Siklus Carnot adalah proses termodinamika yang dialami oleh zat kerja (working substance) pada mesin 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. 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.(sumber)
Siklus Carnot terdiri dari 4 proses sebagai berikut:
1. Proses adiabatik reversible dalam arah sedemikian sehingga suhu naik sampai suhu T1dari reservoir panas.
2. Zat kerja tetap berhubungan dengan reservoir dengan suhu T1 dan menjalani proses isotermik reversible dalam arah dan waktu sedemikian sehingga jumlah kalor Q1 diserap dari reservoir tersebut, (Penyerapan kalor terjadi pada suhu konstan yaitu suhu dari reservoir panas).
3. Proses adiabatik reversible dalam arah berlawanan dengan proses pertama sehingga suhu turun sampai suhu T2 dari reservoir dingin.
4. Zat kerja tetap berhubungan dengan reservoir pada T2 dan mengalami proses isothermik reversible dalam arah belawanan dengan proses kedua sampai zat kerja mencapai keadaan mula-mula. Selama proses ini kalor Q2 diberikan kepada reservoir dingin (Pengeluaran kalor terjadi pada suhu konstan yaitu suhu dari reservoir).
Bagaimana siklus Carnot dalam kehidupan?
Dari siklus Carnot dapat dibuat suatu mesin yang dapat memanfaatkan suatu aliran kalor secara spontan sehingga dinamakan mesin kalor.
Sesuai dengan siklus carnot maka dapat dijelaskan prinsip kerja mesin kalor. Mesin kalor menyerap kalor dari reservois bersuhu tinggi T1 sebesar Q1. Mesin menghasilkan kerja sebesar W dan membuang sisa kalornya ke reservois bersuhu rendah T2 sebesar Q2. Hubungan Q1, W dan Q2 sesuai persamaan
Dari penjelasan diatas terlihat bahwa tidak ada sebuah mesin yang memanfaatkan semua kalor yang diserap Q1 untuk melakukan kerja W. Pasti selalu ada yang terbuang. Artinya setiap mesin kalor selalu memiliki efisiensi.
