Hukum Pertama Termodinamika

Presentasi berjudul: "Hukum Pertama Termodinamika"— Transcript presentasi:

1 Hukum Pertama Termodinamika
By: M. Barkah Salim

2 Kerja Luar Kerja (W) merupakan Apabila A adalah luas penampang maka
Dengan p adalah tekanan atau gaya persatuan luas. Dengan Dimana dV adalah perubahan volume yang sangat kecil dalan suatu sistem, maka kerja dari sistem tersebut yaitu Pada perubahan volume yang cukup besar dari V1 ke V2 yaitu

3 Untuk tekanan p yang positif, usaha W akan positif bila gas memuai (V2 > V1 ) atau arah lintasan proses ke kanan. Sebaliknya, usaha W akan negatif bila gas memampat (V2 < V1 ) atau arah lintasan proses ke arah kiri

4 Kerja Luar Pada tekanan konstan, maka kerja total yang dilakukan atau diterima oleh sistem yaitu Kerja per satuan massa (w) sistem , yaitu Kerja persatuan mol

5 Kerja pada Keadaan Istimewa

6 Isotemal Sietem berubah dari keadaan a ke keadaan b dengan temperatur konstan T = konstan, dT = 0 Ta = Tb atau

7 Isobaric Sistem berubah dari keadaan a ke b dengan tekanan konstan.
p = konstan, dp = 0 p1 = p2 Bilsa sistem adalah gas ideal, maka kerja yang dilakukan oleh sistem yaitu

8 Isometric Sistem berubah dari keadaan a ke keadaan b dengan volume konstan V = konstan, sehingga dV = 0 Pada keadaan isometric sistem tidak melakukan/menerima kerja terhadap sekelilingnya.ditulis dalam bentuk diferensial dT dan dp dan didapatkan

9 Adiabatik Proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya kalor yang masuk ke sistem atau keluar dari sistem (gas), yaitu Q = 0. Pada proses adiabatik terjadi perubahan suhu, tekanan, dan volume. Kurva adiabatik lebih curam dibandingkan kurva isotermal. Proses ini mengikuti rumus Poisson sebagai berikut.

10 PVγ = tetap atau P1 V1γ = P2 V2γ
TV(γ-1) = tetap atau T1 V1(γ-1) = T2 V2(γ-1) dengan γ > 1 yang merupakan perbandingan kapasitas kalor gas pada tekanan tetap Cp dan kapasitas kalor gas pada volume tetap Cv . Besaran γ disebut konstanta Laplace. γ = Cp / CV Besarnya usaha pada proses adiabatik yaitu

11 Latihan soal Suatu sistem berupa 0,12 mol gas ideal dihubungkan dengan reservoir termal untuk menjaga suhu konstan (isotermal) pada 9,80 C. Sistem memiliki volume awal 1,3 L dan melakukan usaha W = 14 J. Hitunglah: volume akhir Tekanan akhir

12 Sejumlah udara berekspansi secara adiabatik dari tekanan awal 2 atm dan volume awal 2 liter pada temperatur 200 C menjadi dua kali volume awalnya. Diketahui nilai γ = 1,4. Hitunglah: tekanan akhir Temperatur akhir usaha yang dilakukan

13 Bunyi Hukum Pertama Termodinamika
Jika suatu sistem menerima aliran kalor, maka jumlah tenaga internal sistem dan usaha luar pada sistem, sama dengan kalor yang masuk. U = tenaga internal sistem, yaitu jumlah tenaga yang dimiliki sistem dari semua partikel-partikelnya. Tenaga internal U tidak bergantung pada prosesnya, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir sistem, sehingga

14 Jika suatu sistem diberika suatu panas kecil dQ, maka sistem tersebut akan melakukan kerja luar yang kecil sebesar dW. Akibatnya, pertambahan kecepatan molekul dan pertambahan jarak antar molekul. Sehingga energi total akibat pemanasan yaitu Akan tetapi sistem biasanya mengalami energi kinetik dan energi potensial yang konstan sehingga Ep = 0 dan Ek = 0. maka

15 Panas Jenis Bila suatu sistem diberikanpanas dQ hingga kenaikan suhu pada sistem sebesar dT, maka perbandingan panas dQ dengan kenaikan temperatur dT disebut kapasitas panas dari sistem. Dengan c = kalor jenis m = massa dT = perubahan suhu dQ = perubahan kalor Dengan C = m.c , maka C = kapasitas panas

16 Pada volume konstan, maka, panas jenis disimbolkan dengan cv , sedangkan pada tekanan konstan disimbolkan dengan cp, sehingga persamaan berubah menjadi Satuan cp dan cv adalah kal/gr.oK, kkal/kg.oK, dll. Panas total yang masuk kedalam sistem yaitu

17 Pada tekanan konstan maka Pada volume konstan maka
Kapasitas panas persatuan mol disebut juga panas jenis molal, disimbolkan dengan c*, sehingga persamaan berubah menjadi Dengan n adalah jumlah mol Sehingga panas yang masuk persatuan mol yaitu

18 Pada tekanan konstan Pada volume konstan yaitu Rasio kapasitas panas (γ) Dengan

19