Download - Hukum Termodinamika I
Hukum Termodinamika I
ΔU = Q − W
Keterangan :
ΔU = perubahan energi dalam (joule)
Q = kalor (joule)
W = usaha (joule)
Proses-proses
Isobaris → tekanan tetap
Isotermis → suhu tetap → ΔU = 0
Isokhoris → volume tetap (atau isovolumis atau isometric) → W = 0
Adiabatis → tidak terjadi pertukaran kalor → Q = 0
Siklus → daur → ΔU = 0
Persamaan Keadaan Gas
Hukum Gay-Lussac
Tekanan tetap → V/T = Konstan → V1/T1 = V2/T2
Hukum Charles
Volume tetap → P/T = Konstan → P1/T1 = P2/T2
Hukum Boyle
Suhu tetap → PV = Konstan → P1V1 = P2V2
P, V, T Berubah (non adiabatis)
(P1V1) / (T1) = (P2V2) / (T2)
Adiabatis
P1V1 γ= P2V2γ
T1V1 γ − 1= T2V2γ − 1
γ = perbandingan kalor jenis gas pada tekanan tetap dan volum tetap → γ = Cp/Cv
Usaha
W = P(ΔV) → Isobaris
W = 0 → Isokhoris
W = nRT ln (V2 / V1) → Isotermis
W = − 3/2 nRΔT → Adiabatis ( gas monoatomik)
Keterangan :
T = suhu (Kelvin, jangan Celcius)
P = tekanan (Pa = N/m2)
V = volume (m3)
n = jumlah mol
1 liter = 10−3m3
1 atm = 105 Pa ( atau ikut soal!)
Jika tidak diketahui di soal ambil nilai ln 2 = 0,693
Mesin Carnot
η = ( 1 − Tr / Tt ) x 100 %
η = ( W / Q1 ) x 100%
W = Q1 − Q2
Keterangan :
η = efisiensi mesin Carnot (%)
Tr = suhu reservoir rendah (Kelvin)
Tt = suhu reservoir tinggi (Kelvin)
W = usaha (joule)
Q1 = kalor masuk / diserap reservoir tinggi (joule)
Q2 = kalor keluar / dibuang reservoir rendah (joule)Diposkan oleh dlov forever di 21:39
Rumus-Rumus Fisika Lengkap/TermodinamikaDari Wikibooks Indonesia, sumber buku teks bebas berbahasa Indonesia
< Rumus-Rumus Fisika Lengkap
Subbagian ini akan menjelaskan rumus-rumus Hukum Pertama dan Hukum Kedua Termodinamika.
Daftar isi
[sembunyikan]
1 Hukum Pertama Termodinamika
o 1.1 Proses-proses termodinamika gas
1.1.1 Proses isobarik
1.1.2 Proses isokhorik
1.1.3 Proses isotermis/isotermik
1.1.4 Proses adiabatik
2 Sumber
[sunting]Hukum Pertama Termodinamika
Perubahan energi dalam:
Keterangan:
: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:
Keterangan:
p: Besarnya tekanan (atm)
: Perubahan volume (liter)
Rumus umum usaha yang dilakukan gas:
Penghitungan energi dalam:
Gas monoatomik:
Gas diatomik:
[sunting]Proses-proses termodinamika gas
[sunting]Proses isobarik
Diagram proses isobarik. Daerah berwarna kuning sama dengan usaha yang dilakukan.
Proses isobarik adalah perubahan keadaan gas pada tekanan tetap.
Persamaan keadaan isobarik:
Usaha yang dilakukan pada keadaan isobarik:
[sunting]Proses isokhorik
Digram proses isokhorik. Grafiknya berupa garis lurus vertikal karena volumenya tidak berubah. Tidak ada usaha
yang dilakukan pada proses isokhorik.
Proses isokhorik adalah perubahan keadaan gas pada volume tetap.
Persamaan keadaan isokhorik:
[sunting]Proses isotermis/isotermik
Proses isotermik. Daerah berwarna biru menunjukkan besarnya usaha yang dilakukan gas.
Proses isotermik adalah perubahan keadaan gas pada suhu tetap.
Persamaan keadaan isotermik:
Usaha yang dilakukan pada keadaan isotermik:
Dari persamaan gas ideal
Rumus umum usaha yang dilakukan gas:
maka:
karena bernilai tetap, maka:
Ingat integral ini!
maka persamaan di atas menjadi
maka menjadi:
[sunting]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:
Tetapan Laplace:
karena , maka persamaan diatas dapat juga ditulis:
Usaha yang dilakukan pada proses
adiabatik:
[sunting]Sumber
Kanginan, Marthen (2002). Fisika Untuk SMA Kelas XI Semester 2. Erlangga. ISBN
978-979-015-273-1.