Hukum Pertama Termodinamika

20.5 Hukum Pertama Termodinamika

Ketika kita memperkenalkan hukum kekekalan energi dalam Bab 8, kami menyatakan bahwa perubahan energi dari sebuah sistem adalah sama dengan jumlah dari semua transfer energi yang melintasi batas sistem. Hukum pertama termodinamika adalah kasus khusus dari hukum kekekalan energi yang menggambarkan proses di mana hanya energy internal merubah dan satu-satunya transfer energi oleh kalor dan kerja:

Hukum pertama termodinamika, ∆E_int = Q + W                                              (20.10)

Sebuah konsekuensi penting dari hukum pertama termodinamika adalah bahwa ada kuantitas yang dikenal sebagai energi internal yang nilainya ditentukan oleh keadaan dari sistem. Oleh karena itu energi internal adalah variabel keadaan seperti tekanan, volume, dan suhu.

Marilah kita menyelidiki beberapa kasus khusus di mana hukum pertama dapat diterapkan. Pertama, perhatikan sistem yang terisolasi, yaitu, yang satu tidak berinteraksi dengan lingkungannya. Dalam kasus ini, tidak ada transfer energi oleh kalor yang berlangsung dan kerja yang dilakukan pada sistem adalah nol, maka, energi internal tetap konstan. Artinya, karena Q = W = 0, maka bahwa ∆E_int = 0, sehingga E_int,i = E_int,f. Kami menyimpulkan bahwa energi internal E_int dari sistem terisolasi tetap konstan.

Selanjutnya, perhatikan kasus sistem yang dapat bertukar energi dengan lingkungannya dan diambil melalui proses siklik, yaitu, sebuah proses yang dimulai dan berakhir di bagian yang sama. Dalam hal ini, perubahan energi internal harus kembali menjadi nol karena E_int adalah variabel keadaan, sehingga energi Q ditambahkan ke sistem harus sama dengan negatif dari kerja W yang dilakukan pada sistem selama siklus. Artinya, dalam proses siklus,

∆E_int = 0 dan Q = -W (proses siklik)

Pada diagram PV, proses siklus muncul sebagai kurva tertutup. (Proses yang dilakukan dalam Gambar 20.6 diwakili oleh kurva terbuka karena keadaan awal dan akhir berbeda.) Hal ini dapat menunjukkan bahwa dalam proses siklus, Usaha total dilakukan pada sistem per siklus yang sama dengan daerah tertutup oleh jalur mewakili Proses pada diagram PV (Serway, 2010: 578-579).

Baca Juga Tentang: Beberapa Aplikasi Hukum Pertama Termodinamika

//Anda baru saja membaca artikel tentang HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA, jika ada yang kurang jelas, keliru, kritik dan sarannya mohon isi di kolom komentar.//