Hukum Pertama Termodinamika.

1. Perubahan Energi Dalam

a. Proses Isotermal :

Karena pada proses isotermal suhu adalah tetap ( T  0 ) ; dan

dari persamaan Energi dalam gas.

 karena T  0 ) maka :

2 U  0

Maka :

Q   W  n R T ln

b. Proses Isobarik

adalah kalor yang diterima dipergunakan untuk memperbesar energi dalam gas dan melakukan usaha.

c. Proses Isokorik

Pada proses isokorik tidak ada perubahan volume V  0 ) , maka usaha yang dilakukan : ( W  0 ,

maka kalor tersebut dipergunakan untuk menaikkan energi

dalam gas saja .

maka :

d. Proses Adiabatik :

Pada proses adiabatik Q  0 , maka dari persamaan :

2. Kapasitas Kalor.

Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk

menaikkan suhu gas tersebut 1 o C

Kapasitas kalor pada tekanan tetap ( C p ) :

Kapasitas kalor pada volume tetap ( C V ) :

a. Proses Isokhorik :

Pada proses isokhorik tidak ada perubahan volume gas , sehingga usaha yang dilakukan oleh gas adalah nol

Dari persamaan ::

Maka :  Q V   U

b. Proses Isobarik :

Pada proses isobar tidak terjadi perubahan tekanan ( p  0 )

, maka dari persamaan :

 Karena : Q V   U maka :

C p  Jadi : C V  n R  C V 

Maka :

3. Siklus Carnot dan Efisiensi Mesin :

Adalah suatu siklus yang terjadi dalam mesin Carnot yang terdiri dari empat siklus antara lain :

1. Pemuaian secara isotermis ( A B ).

2. Pemuaian secara adiabatus ( B C )

3. Pemampatan secara isotermis ( C D ).

4. Pemampatan secara adiabatis ( D A ) QP

Usaha yang dilakukan setiap siklus sama dengan kalor yang digunakan persiklus .

W Siklus  Q Siklus W Siklus  Q 1  Q 2

Daya Guna (  ) :

Adalah perbandingan antara usaha yan bermanfaat dengan kalor

yang masuk

Usaha yang  bermanfaat  x 100 % Kalor yang masuk

 W  x 100 % Q 1

x 100 %

) x 100 %

Daya guna mesin kalor dalam prakteknya selalu dibawah 100 % Perbandingan kalor yang dibuang ( Q 2 ) dengan kalor yang diserap ( Q 1 ) pada

prosese pemampatan dan pemuaian secara isotermis ternyata sama dengan prosese pemampatan dan pemuaian secara isotermis ternyata sama dengan

Q 1 T 1 Maka :

Soal Latihan :

1. Suatu gas monoatomik mengalami proses termodinamika seperti grafik berikut ini :

V(lt)

Tentukanlah :

a. Usaha yang dilakukan gas selama proses ABC ?

b. Perubahan energi dalam

c. Kalor yang diserap selama proses ABC

2. Suatu gas ideal diekspansikan secara adiabatis sehingga volumenya menjadi dua kali volume mula-mula . Pada proses tersebut gas melakukan kerja sebesar 1800 J

a. Berapakah kalor yang diterima gas

b. Berapakah besar perubahan energi dalam gas .

3. Dua mol gas monoatomik didinginkan pada tekanan konstan 1 x 10 5 N/m 2

3 sehingga volumenya mengecil dari 0,1 m 3 menjadi 0,05 m . Kemudian gas tersebut mengalami proses ekspansi isotermal sampai volumenya berubah

menjadi 0,1 m 3 .

a. Berapakah usaha yang diterima oleh gas ?

b. Berapakah kalor yang diserap oleh gas ?

4. 4 mol gas monoatomik ( dianggap gas ideal ) pada sebuah mesin mengalami proses reversibel dalam suatu siklus berikut ini :

3 a. Ekspansi isotermal dari volume 0,02 m 3 menjadi 0,04 m pada

temperatur 127 o C

b. Pada volume tetap , gas didinginkan sampai 27 o C.

c. Gas dikompresi secara isotermal pada suhu 27º C sehingga vlumenya

menjadi 0,02 m 3 .

d. Pada volume tetap gas dikompresi sampai kembali kekeadaan semula . Tentukan :

1. Besarnya usaha yang dilakukan mesin dalam suhu siklus ?

2. Cv dan Cp dari gas monoatmik tersebut ?