-->

Hukum Termodinamika I


 

Termodinamika merupakan ilmu yang mempelajari hubungan antara usaha dan kalor. Dalam proses termodinamika kita kenal Kalor (Q), Kerja (W), Sistem, dan Lingkungan. Hukum Termodinamika Pertama menyatakan bahwa energi mekanik setara dengan bahang dan antara keduanya dapat saling bertukar bentuk. Nilai kesetaraan tersebut adalah :




Hubungan antara bahang dan energi dinyatakan sebagai :




Pada persamaan diatas (Persamaan 0.1) dQ adalah jumlah bahang, dU adalah energi, dan dW adalah energi luar (kerja). Untuk satu satuan massa digunakan notasi sebagai berikut :


dq=dU+dW atau dq=dU+pd𝛼 ........................................................(Persamaan 0.2)


Kapasitas Bahang Spesifik Dari Gas.
Kapasitas bahang telah dinyatakan dengan persamaan c=dq/dT. Untuk gas proses dapat dilakukan menjaga tekanannya tetap atau volumenya tetap. Dalam hal prosesnya berlainan, maka kapasitas bahangnya juga berlainan, sehingga ada dua macam kapasitas bahang untuk gas yaitu :

(a) Kapasitas bahang pada tekanan tetap yang dapat ditulis sebagai :


(b) Kapasitas bahang pada volume tetap yang dapat ditulis sebagai :



Jika diambil prosesnya pada volume tetap yang artinya tidak ada perubahan volume, maka dq=dU+pd menjadi dq=dU. Dan apabila diambil untuk setiap perubahan suhu diperoleh (dq/dT)=(dU/dT). Karena prosesnya adalah dalam volume tetap (isovolumetrik), maka dq/dT adalah kapasitas bahang pada volume tetap maka :



dan dengan menggunakan Persamaan 0.6 maka Persamaan 0.2 yaitu (dq=dU+pd𝛼 ) dapat ditulis sebagai :


Persamaan diatas adalah bentuk dari Hukum Termodinamika I. dengan menggunakan pengertian dari persamaan p𝛼=RT dapat diketahui bahwa 𝛼 sebagi fungsi dari p dan T. Jika persamaan p𝛼=RT di deferensialkan diperoleh persamaan d(p𝛼)=d(RT) dan selanjutnya dapat ditulis pd𝛼+𝛼dp=RdT atau dapat ditulis sebagai :

pd𝛼=RdT-𝛼dp ....................................................(Persamaan 0.8).

Subtitusi Persamaan 0.8 kedalam Persamaan 0.7 diperoleh persamaan sebagai berikut :


Dengan menggunakan pengertian prosese pada tekanan tetap sehingga dp=0 dari Persamaan 0.9 maka diperoleh persamaan sebagai berikut :


Hukum pertama termodinamika merupakan salah satu contoh hukum kekekalan energi. Artinya, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya. Hukum I termodinamika menyatakan bahwa untuk setiap proses apabila kalor (Q) diberikan kepada sistem dan sistem melakukan usaha (W), maka akan terjadi perubahan energi dalam (𝛥U). Pernyataan ini dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut:

𝛥U=Q-W atau Q=𝛥U+W

Apabila sistem menerima kalor dari lingkungan (Q+)dan sistem melakukan usaha (W+). Dan bila sistem melepas kalor ke lingkungan (Q-) dan sistem dilakukan usaha (W-). Untuk mengingat hukum I termodinamika, bisa diperjelas dengan gambar di bawah ini :




NEXT ARTICLE Next Post
PREVIOUS ARTICLE Previous Post
NEXT ARTICLE Next Post
PREVIOUS ARTICLE Previous Post
 

Delivered by FeedBurner