HUKUM PERTAMA THERMODINAMIKA KALOR JENIS GAS IDEAL
21 Secara mikroskopis, temperatur dari gas dapat diukur dari tenaga kinetik translasi rata-
rata dari molekul gas tersebut, Untuk molekul yang terdiri satu atom, momoatomik, seperti He, Ne, gas mulia yang lain, tenaga yang diterimanya seluruhnya digunakan untuk menaikkan
tenaga kinetik translasinya,oleh karena itu total tenaga internalnya :
U = 32 NkT = 32 nRT Tampak bahwa U hanya merupakan fungsi T saja.
p f
f’ T + T i
T V
Untuk suatu proses volume konstan i - f , usaha yang diakukan gas : W =
p dV = 0, maka menurut hukum pertama termodinamika,
Q = U = 32 n R T
n c
v
T = 32 n R T c
v
= 32 R
22 Seluruh kalor yang diterimanya, digunakan untuk menaikkan tenaga internal sistem. cv
adalah kalor jenis molar gas untuk volume konstan. Untuk suatu proses volume konstan i -
f’ , usaha yang dilakukan gas W =
p dV = p V,
maka menurut hukum pertama termodinamika U = Q - W
= n c
p
T - p V
Karena kedua proses tersebut mempunyai temperatur awal dan akhir yang sama maka U
kedua proses sama. n c
v
T = n c
p
T - p V Dari pV = nRT diperoleh p
V = n R T , maka n c
v
T = n c
p
T - n R T
c
p
- c
v
= R
Karena c
v
= 32 R, maka c
p
= 52 R, perbandingan antara kuantitas tersebut = c
p
c
v
= 53
Untuk gas diatomik dan poliatomik dapat diperoleh dengan cara yang sama : gas diatomik U = 52 nRT :
= 75 gas poliatomik U = 3 nRT :
= 43
23
5. PROSES-PROSES DALAM TERMODINAMIKA 5.1. Proses Isokoris volume konstan
Bila volume konstan, pT = konstan,
p
i
T
i
= p
f
T
f
p f
i V
Pada proses ini V = 0, maka usaha yang dilakukan W = 0, sehingga
Q = U = n c
v
T