Hukum I Termodinamika

Hukum I Termodinamika

Apa yang kalian perkirakan jika sejumlah gas dalam suatu ruang tertutup dipanaskan? Keadaan yang langsung bisa dilihat shunya naik dan mungkin volumenya bertambah. Kejadian inilah yang dijelaskan pada hukum I Termodinamika.

“Pada saat gas dalam ruang tertutup diberi kalor maka kalor tersebut akan dimanfaatkan untuk melakukan usaha dan merubah energy dalamnya.”

Hubungan di atas dapat dinamakan kekekalan energy dan dituliskan sebagai berikut:

Dengan:

Q = perubahan kalor system

W = usaha system

∆U = perubahan energy dalam

Untuk gas ideal monoatomik berlaku persamaan berikut.

atau

Proses-Proses Termodinamika

Proses termodinamika adalah perubahan keadaan gas, yaitu tekanan, volume dan suhunya. Perubahan ini diiringi dengan perubahan kalor, usaha dn energy dalamnya. Proses-proses yang memiliki sifat-sifat khusus ada empat contoh seperti berikut.

Proses Isobarik

Proses isobarik adalah proses perubahan gas dengan tahanan tetap. Pada garis P – V proses isobarik dapat digambarkan seperti berikut.

Proses Isobarik

Usaha proses isobarik dapat ditentukan dari luas kurva di bawah grafik P – V.

Proses Isotermis

Proses isotermis adalah proses perubahan gas dengan suhu tetap. Perhatikan grafik pada gambar berikut.

Proses Isotermis

Pada proses ini berlaku Hukum Boyle.

Karena suhunya tetap maka pada proses isotermis ini tidak terjadi perubahan energi dalam ∆U = 0. Sedang usahanya dapat dihitung dari luas daerah di bawah kurva, besarnya sebagai berikut.

Proses Isokhoris

Proses isokhoris adalah proses perubahan gas dengan volume tetap. Pada grafik P.V dapat digambarkan seperti pada Gambar berikut.

Proses Isokhoris

Karena volumenya tetap berarti usaha pada gas ini nol, W = 0.

Adiabatis

Pada proses isotermis sudah kalian ketahui, U = 0 dan pada proses isokoris, W = 0. Bagaimana jika terjadi proses termodinamika tetapi Q = 0 ?

Proses Adiabatis

Proses yang inilah yang dinamakan proses adiabatis. Berdasarkan hukum I Termodinamika maka proses adiabatis memiliki sifat di bawah.

Proses lain dari gabungan proses

Proses-proses selain 4 proses ideal di atas dapat terjadi. Untuk memudahkan penyelesaian dapat digambarkan grafik P – V prosesnya. Dari grafik tersebut dapat ditentukan usaha proses sama dengan luas kurva dan perubahan energi dalamnya Sedangkan gabungan proses adalah gabungan dua proses adiabatis yang berkelanjutan. Pada gabungan proses ini berlaku hukum I Termodinamika secara menyeluruh.