fisic

Hukum I Termodinamika
Fisika Kelas 1 > Teori Kinetik Zat
285
<>
1. Hukum ini diterapkan pada gas, khususnya gas ideal

PV = n R T
P .V + -V .P = n R T
2. Energi adalah kekal, jika diperhitungkan semua bentuk energi yang timbul.
3. Usaha tidak diperoleh jika tidak diberi energi dari luar.
4. Dalam suatu sistem berlaku persamaan termodinamika I:

Q = U+ W

Q = kalor yang diserap
U = perubanan energi dalam
W = usaha (kerja) luar yang dilakukan
DARI PERSAMAAN TERMODINAMIKA I DAPAT DIJABARKAN:
1. Pada proses isobarik (tekanan tetap)  P = 0; sehingga,

W = P . V = P (V2 - V1)  P. V = n .R T
Q = n . Cp .T  maka Cp = 5/2 R (kalor jenis pada tekanan tetap)
U-= 3/2 n . R . T
2.
3. Pada proses isokhorik (Volume tetap)  V =O; sehingga,

W = 0 Q = U
Q = n . Cv .T  maka Cv = 3/2 R (kalor jenis pada volume tetap)
AU = 3/2 n . R .T
4.
5. Pada proses isotermik (temperatur tetap):  T = 0 ;sehingga,

U = 0 Q = W = nRT ln (V2/V1)
6. Pada proses adiabatik (tidak ada pertukaran kalor antara sistem dengan sekelilingnya)  Q = 0 Berlaku hubungan::

PV=konstan   = Cp/Cv ,disebut konstanta Laplace

7. Cara lain untuk menghitung usaha adalah menghitung luas daerah di bawah garis proses.


Gbr. Isobarik Gbr. Isotermik Gbr. Adiabatik
8.
Usaha pada proses a  b adalah luas abb*a*a

Perhatikan perbedaan grafik isotermik dan adiabatik  penurunan adiabatik lebih curam dan mengikuti persamaan PV= C.

Jadi:
1. jika P > V, maka grafik adiabatik.
2. jika P = V, maka grafik isotermik.
Catatan:
1. Jika sistem menerima panas, maka sistem akan melakukan kerja dan energi akan naik. Sehingga Q, W  (+).
2. Jika sistem menerima kerja, maka sistem akan mengeluarkan panas dan energi dalam akan turun. Sehingga Q, W  (-).
3. Untuk gas monoatomik (He, Ne, dll), energi dalam (U) gas adalah

U = Ek = 3/2 nRT   = 1,67
4. Untuk gas diatomik (H2, N2, dll), energi dalam (U) gas adalah
Suhu rendah
(T  100ºK)
U =Ek = 3/2 nRT   = 1,67 Cp-CV=R

Suhu sedang
U = Ek =5/2 nRT   = 1,67
Suhu tinggi
(T > 5000ºK)
U =Ek = 7/2 nRT   = 1,67