Oleh : Tri Ayodha Ajiwiguna
Termodinamika klasik membahas wacana energi kalor & konversinya menjadi kerja. Persamaan energi dalam termodinamika ini diturunkan dari aturan gerak Newton & definisi kerja yaitu:
Kalor
Kalor merupakan salah satu bentuk energi yg berkaitan dengan temperatur. Kalor juga mengikuti aturan kekealan energi yaitu energi tidak sanggup diciptakan / dimusnahkan tapi sanggup dikonversikan ke bentuk energi lain. Dalam termodinamika teknik biasanya membahas wacana perubahan2 energi kalor menjadi gerak ibarat permesinan dengan bahan2 bakar tertentu. Pada mesin itu terjadi perubahan2 energi kalor yg berasal dari pembakaran bahan2 bakar menjadi putaran mesin / pergerakan piston.
Energi Dalam
Energi dalam intinya yakni energi kinetik total yg dimiliki molekul zat. Energi dalam sangat tergantung pada temperatur. Untuk gas ideal besarnya energi dalam diturunkan dari konsep ekuipartisi energi sehingga didapat:
Kerja
Kerja didefnisikan sebagai perkalian antara gaya & perpindahan. Oleh balasannya kerja sanggup dituliskan secara matematika sebagai berikut:
Hukum Termodinamika I
Sesuai dengan konsep energi bahwa energi yakni kekal, maka dalam termodinamika juga berlaku aturan ini. Jika ada suatu sistem tertutup kemudian mendapatkan / melepaskan kalor maka akan terjadi perubahan2 energi dalam & terjadi kerja. Hal ini dirumuskan dalam aturan termodinamika I, yaitu:
Tinjauan dalam termodimamika yakni sistem terkait. Jika sistem mendapatkan kalor maka nilai Q bernilai nyata sebaliknya bila sistem melepaskan kalor maka Q bernilai negatif. Untuk perubahan2 energi dalam, nilai ΔU akan bernilai nyata bila selam proses mengalami kenaikan suhu begitu pula sebaliknya bila sistem mengalami penurunan suhu maka ΔU bernilai negatif. Kerja W bernilai nyata bila sistem melaksanakan kerja & negatif bila mendapatkan kerja.
Contoh:
Dalam sebuah sistem piston silinder berisi gas ideal mengalami perluasan sebesar 30 J. Untuk proses ini memutuhkan kalor sebensar 100 J. Hitunglah berapa perubahan2 energi dalamnya?