KALOR DAN ENERGI DALAM
Bab 20
Hukum Pertama Termodinamika
20.1 Kalor dan Energi Dalam
20.2 Kalor Jenis dan kalorimetri
20.3 Kalor Laten
20.4 Usaha dan Kalor dalam Proses Termodinamika
20.5 Hukum Pertama Termodinamika
20,6 Beberapa Aplikasi Hukum Pertama Termodinamika
20,7 Mekanisme Transfer Energi dalam Proses Termal
20.2 Kalor Jenis dan kalorimetri
20.3 Kalor Laten
20.4 Usaha dan Kalor dalam Proses Termodinamika
20.5 Hukum Pertama Termodinamika
20,6 Beberapa Aplikasi Hukum Pertama Termodinamika
20,7 Mekanisme Transfer Energi dalam Proses Termal
Sampai sekitar tahun 1850, bidang
termodinamika dan mekanika dianggap dua cabang ilmu tersendiri. Prinsip
kekekalan energi tampaknya hanya menjelaskan beberapa jenis sistem mekanis.
Percobaan pertengahan abad ke-19 dilakukan oleh Inggris, James Joule dan
lain-lain, menunjukkan hubungan yang kuat antara transfer energi dengan kalor
dalam proses termal dan transfer energi dengan usaha dalam proses
mekanis. Hari ini kita tahu bahwa energi mekanik dapat diubah menjadi energi
dalam, yang secara resmi didefinisikan dalam bab ini. Setelah konsep energi digeneralisasi
dari mekanik untuk memasukkan energi dalam, prinsip konservasi energi muncul
sebagai hukum alam universal.
Bab ini berfokus pada konsep energi
dalam, hukum pertama termodinamika, dan beberapa aplikasi penting dari
hukum pertama termodinamika. Hukum pertama termodinamika menggambarkan sistem
di mana satu-satunya perubahan energi adalah energi dalam dan transfer
energi dengan kalor dan usaha. Perbedaan utama dalam pembahasan
kita tentang usaha dalam bab ini dari yang di sebagian besar bab pada mekanika
adalah bahwa kita akan mempertimbangkan usaha yang dilakukan pada sistem yang
dapat berdeformasi (berubah bentuk).
20.1 Kalor dan Energi Dalam
Pada awalnya, adalah penting untuk
membuat suatu perbedaan utama antara energi dalam (energi internal) dan kalor, istilah
yang sering salah digunakan secara bergantian dalam bahasa populer.
Energi dalam adalah semua energi
dari sebuah sistem yang berhubungan dengan komponen mikroskopis (atom dan
molekul) bila dilihat dari kerangka acuan yang diam terhadap ke pusat massa
sistem.
Bagian terakhir dari kalimat ini
memastikan bahwa setiap energi kinetik sebagian besar sistem karena gerakannya dalam
ruang yang tidak termasuk dalam energi dalam. Energi dalam meliputi
energi kinetik gerak acak translasi, rotasi, dan vibrasi dari molekul,
potensial energi vibrasi yang berhubungan dengan gaya antara atom dalam
molekul, dan energi potensial listrik yang terkait dengan gaya antara molekul.
Hal ini berguna untuk menghubungkan energi internal dengan suhu suatu
objek, namun hubungan ini terbatas. Kita menunjukkan dalam Pasal 20.3 bahwa
perubahan energi internal juga dapat terjadi tanpa adanya perubahan
suhu.
Kalor didefinisikan
sebagai transfer energi melintasi batas dari sistem karena perbedaan suhu
antara sistem dan sekitarnya.
Bila Anda memanaskan zat, Anda
mentransfer energi ke dalamnya dengan menempatkannya dalam kontak dengan
lingkungan yang memiliki suhu yang lebih tinggi. Seperti yang terjadi, misalnya
ketika Anda menempatkan panci air dingin pada kompor pemanas. Pemanas berada
pada suhu yang lebih tinggi dari pada air, sehingga air mendapatkan energi dari
pemanas. Kita juga akan menggunakan istilah kalor untuk mewakili besaran
energi yang ditransfer oleh metode ini.
Baca definisi kalor ini (Q dalam Pers.
8.2) dengan seksama. Secara khusus, perhatikan bahwa kalor tidak dalam
tanda kutip umum berikut. (1) Kalor bukanlah energi pada zat panas.
Misalnya, "Air mendidih memiliki banyak kalor" adalah tidak benar;
air mendidih memiliki energi dalam Eint. (2) Kalor
bukan radiasi. Misalnya, "Hari begitu panas karena trotoar itu memancarkan
kalor" adalah tidak benar; energi meninggalkan trotoar oleh radiasi
elektromagnetik, TER dalam Persamaan 8.2. (3) Kalor bukanlah
pemanasan lingkungan. Misalnya, "Kalor di udara begitu trik" tidak
benar; pada hari yang panas, udara memiliki suhu tinggi T.
Sebagai analogi perbedaan antara kalor dan energi dalam,
perhatikan perbedaan antara usaha dan energi mekanik yang dibahas dalam Bab 7. Usaha
yang dilakukan pada sistem adalah ukuran dari jumlah energi yang ditransfer ke
sistem dari lingkungannya, sedangkan energi mekanik (energi kinetik ditambah
energi potensial) dari suatu sistem adalah konsekuensi dari gerakan dan
konfigurasi sistem. Karena itu, ketika seseorang bekerja pada sebuah sistem,
energi ditransfer dari orang ke sistem. Tidak masuk akal untuk berbicara
tentang kerja suatu sistem, satu dapat merujuk hanya untuk kerja yang dilakukan
pada atau oleh sistem ketika beberapa proses telah terjadi di mana energi telah
ditransfer ke atau dari sistem. Demikian juga, tidak masuk akal untuk berbicara
tentang kalor dari suatu sistem, seseorang dapat mengacu pada kalor hanya
ketika energi telah ditransfer sebagai hasil dari perbedaan suhu. Keduanya, kalor
dan kerja adalah cara untuk mengubah energi dari sistem (Serway,2010:565-566).
Baca Juga Tentang: Satuan Kalor
//Anda baru saja membaca artikel tentang KALOR DAN ENERGI DALAM, jika ada yang kurang jelas, keliru, kritik dan sarannya mohon isi di kolom komentar.//
Post a Comment for "KALOR DAN ENERGI DALAM"