Bank Soal Fisika SMA Bentuk, Kekekalan, dan Jenis Energi

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Sebuah pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) digunakan untuk menyuplai listrik ke darah dengan beban 10 MW. Pembangkit itu memiliki efisiensi pembakaran 0,5, efisiensi turbin 0,9, dan efisiensi generator 0,8. Besarnya nilai kalor batu bara yang harus dimasukkan ke tungku pembakaran adalah ... per detik.

A

22.000 kJ

B

24.340 kJ

C

27.778 kJ

D

29.430 kJ

E

30.140 kJ

Pembahasan:

Diketahui:

Efisiensi pembakaran $\eta_{\text{b}}$ = 0,5

Efisiensi turbin $\eta_{\text{t}}$ = 0,9

Efisiensi generator $\eta_{\text{g}}$ = 0,8

Daya keluaran (listrik) $P_{\text{out}}$ = 10 MW

Ditanya:

Daya masukan (baru bara) $P_{\text{in}}$ = ?

Jawab:

Efisiensi merupakan banyaknya energi yang keluar dibanding energi yang masuk. Nilai energi ini berbeda karena adanya rugi-rugi dari setiap unit untuk mengonversi energi. Secara matematis, persamaan efisiensi adalah sebagai berikut.

$\frac{E_{\text{out}}}{E_{\text{in}}}=\eta$

atau

$\frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}}=\eta$ di mana $P$ adalah daya (energi per satuan waktu).

Untuk sistem yang memiliki unit-unit pengonversi energi yang disusun secara seri (kasakade), besarnya efisiensi total adalah perkalian dari efisiensi masing-masing unit.

$\eta_{\text{tot}}=\eta_1\times\eta_2\times...\times\eta_{\text{n}}$