Hukum I Termodinamika

. Pernyataan Hukum I Termodinamika
Hukum pertama termodinamika berhubungan dengan cara suatu sistem memperoleh energi dalam dari lingkungan atau kehilangan energi dalam ke lingkungan. Jika suatu sistem memperoleh energi Q dalam bentuk kalor dan pada saat yang sama kehilangan energi W dalam bentuk usaha, perubahan energi dalam karena kedua faktor ini dinyatakan oleh persamaan: ΔU = U2 – U1 = Q – W. Jadi, hukum pertama termodinamika adalah prinsip kekekalan energi yang diaplikasikan pada kalor, usaha, dan energi dalam.

    Hukum pertama termodinamika:
Energi dalam suatu system berubah dari nilai awal U1 ke nilai akhir U2 sehubungan dengan kalor Q dan usaha W:
ΔU = U2 – U1 = Q – W
(perubahan energi dalam (ΔU) sistem = kalor (Q) yang ditambahkan ke sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem)
Q adalah usaha positif jika sistem memperoleh kalor dan negatif jika kehilangan kalor. Usaha W positif jika usaha dilakukan oleh sistem dan negatif jika usaha dilakukan pada sistem.
         Beberapa sumber lain menuliskan hukum pertama termodinamika sebagai berikut:
ΔQ = ΔU + ΔW
ΔQ = kalor yang masuk / keluar sistem
ΔU = perubahan energi dalam
ΔW = usaha luar.

    b. Hukum I pada Berbagai Proses Termodinamika Gas
•    Proses Isotermal
Pada proses isothermal, suhu awal gas T1 sama dengan suhu akhir gas T2 (atau T2 = T1).
Dengan demikian, ΔU = 3/2 nRT = 0. Hukum pertama termodinamika memberikan:
ΔU = Q – W;     0 = Q – W     atau   Q = W
Pada proses isothermal: ΔU = 0 dan Q = W
•    Proses Isokhorik
Pada proses isokhorik, volum gas tetap (V1 = V2 atau ΔV = 0), sehingga usaha W = 0.

Hukum pertama termodinamika memberikan:
ΔU = Q – W;     ΔU = Q – 0     atau    ΔU = Q
Pada proses isokhorik: W = 0 dan ΔU = Q
•    Proses Adiabatik
     Pada proses adiabatik, Q = 0, sehingga hukum pertama memberikan:
ΔU = Q – W;     ΔU = 0 – W     atau   ΔU = -W
Pada proses adiabatik: Q = 0 dan ΔU = -W
•    Proses Isobarik
Pada proses isobarik: Q = ΔU + P.ΔV

Posted in: Pelajaran