Bank Soal Fisika SMA Bentuk, Kekekalan, dan Jenis Energi

Soal

Pilgan

Pembahasan

Unit paling dasar dari sebuah pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) terdiri atas sebuah turbin angin, sebuah generator, dan sebuah konverter. Efisiensi dari turbin angin adalah 0,5, generator 0,8, dan konverter 0,95. Jika energi kinetik angin adalah 2.500 J, maka besar energi listrik yang dihasilkan adalah ....

A

650 kJ

B

750 kJ

C

850 kJ

D

950 kJ

E

1.050 kJ

Pembahasan:

Diketahui:

Efisiensi turbin $\eta_{\text{t}}$ = 0,5

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

Efisiensi konverter $\eta_{\text{k}}$ = 0,95

Energi masukan (angin) $E_{\text{in}}$ = 2.500 kJ

Ditanya:

Energi keluaran (listrik) $E_{\text{out}}$ = ?

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.

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

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

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