Hukum Pertama Termodinamika

Perubahan energi dalam:U=U2U1Keterangan:

U:Perubahan energi dalam (Joule)

U2:Energi dalam pada keadaan akhir (Joule)

U1:Energi dalam pada keadaan awal (Joule)

Usaha yang dilakukan oleh gas pada tekanan tetap:

W=pV=p(V2V1)Keterangan:

p: Besarnya tekanan (atm)

V: Perubahan volume (liter)

Rumus umum usaha yang dilakukan gas:W=v2v1pdVPenghitungan energi dalam:

Gas monoatomik:U=32nRT=32nR(T2T1) Gas diatomik:U=52nRT=52nR(T2T1)Proses-proses termodinamika gasProses isobarik

Diagram proses isobarik. Daerah berwarna kuning sama dengan usaha yang dilakukan.

Prosesisobarikadalah perubahan keadaan gas padatekanantetap.

Persamaan keadaan isobarik:V2T2=V1T1Usaha yang dilakukan pada keadaan isobarik:W=pVProses isokhorik

Digram proses isokhorik. Grafiknya berupa garis lurus vertikal karena volumenya tidak berubah. Tidak ada usaha yang dilakukan pada proses isokhorik.

Prosesisokhorikadalah perubahan keadaan gas padavolumetetap.

Persamaan keadaan isokhorik:p2T2=p1T1Proses isotermis/isotermik

Proses isotermik. Daerah berwarna biru menunjukkan besarnya usaha yang dilakukan gas.

Prosesisotermikadalah perubahan keadaan gas padasuhutetap.

Persamaan keadaan isotermik:p2V2=p1V1Usaha yang dilakukan pada keadaan isotermik:

Dari persamaan gas ideal

p=nRTV Rumus umum usaha yang dilakukan gas:

W=v2v1pdVmaka:W=v2v1nRTVdVkarenanRTbernilai tetap, maka:

W=nRTv2v1dVVIngat integral ini!

dxx=lnxmaka persamaan di atas menjadi

W=nRT[lnV2lnV1]maka menjadi:

W=nRTln(V2V1)Proses adiabatik

Proses adiabatik. Warna biru muda menunjukkan besarnya usaha yang dilakukan.

Proses adiabatik adalah perubahan keadaan gas dimana tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem.

Persamaan keadaan adiabatik:p1V1=p2V2Tetapan Laplace:=CpCVkarenap=nRTV, maka persamaan diatas dapat juga ditulis:

T1V11=T2V12Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik:W=11(p1V1p2V2)