Kumpulan Rumus Fisika SMP dan SMA hukum termodinamika

HUKUM TERMODINAMIKA
01. cp - cv = R
cp = kapasitas panas jenis ( kalor jenis ) gas ideal pada tekanan konstan.
cv = kapasitas panas jenis ( kalor jenis ) gas ideal pada volume konstan.
02. panas jenis gas ideal pada suhu sedang ,sebagai berikut:
a. Untuk gas beratom tunggal ( monoatomik ) diperoleh bahwa :

c

P



5
R
2

c

V





3
R
2



c
c

P

 1,67

V

b. Untuk gas beratom dua ( diatomik ) diperoleh bahwa :

c

P



7
R
2

c

V







5
R
2



c
c

P

 1,4

V

= konstanta Laplace.

03. Usaha yang dilakukan oleh gas terhadap udara luar : W = p.  V

04. Energi dalam suatu gas Ideal adalah :

U

3
n. R. T
2

0 5 . HU K U M I T E R M O D I N A M I K A
Q= U+ W
 Q = kalor yang masuk/keluar sistem
 U = perubahan energi dalam
 W = Usaha luar.
PROSES - PROSES PADA HUKUM TERMODINAMIKA I
1. Hukum I termodinamika untuk Proses Isobarik.
Pada proses ini gas dipanaskan dengan tekanan tetap.
( lihat gambar ).

sebelum dipanaskan

sesudah dipanaskan

Dengan demikian pada proses ini berlaku persamaan Boyle-GayLussac

V1 V2

T1 T2
Jika grafik ini digambarkan dalam hubungan P dan V maka dapat grafik sebagai berikut :

Pemanasan

Pendinginan

 W =  Q -  U = m ( cp - cv ) ( T2 - T1 )
2. Hukum I Termodinamika untuk Proses Isokhorik ( Isovolumik )
Pada proses ini volume Sistem konstan. ( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan.

Sesudah dipanaskan.

Dengan demikian dalam proses ini berlaku Hukum Boyle-Gay Lussac dalam bentuk :

P1 P2

T1 T2
Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka grafiknya sebagai berikut :

 V = 0 -------

Pemanasan

Pendinginan

W = 0 ( tidak ada usaha luar selama proses )

 Q = U2 - U1
Q= U
 U = m . cv ( T2 - T1 )

3. Hukum I termodinamika untuk proses Isothermik.
Selama proses suhunya konstan.
( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan.
Sesudah dipanaskan.
Oleh karena suhunya tetap, maka berlaku Hukum BOYLE.
P1 V2 = P2 V2
Jika digambarkan grafik hubungan P dan V maka grafiknya berupa :

Pemanasan
T2 = T1 -------------->

U=0

Pendinginan
( Usaha dalamnya nol )

V2
)  P2 V2 (

V1
P
W  P1 V1 ( ln 1 )  P2 V2 (
P2
V
W  n R T1 ( ln 2 )  n R T2
V1
P
W  n R T1 ( ln 1 )  n R T2
P2
W  P1 V1 ( ln

V2
)
V1
P
ln 1 )
P2
V
( ln 2 )

V1
P
( ln 1 )
P2
ln

ln x =2,303 log x
4. Hukum I Termodinamika untuk proses Adiabatik.
Selama proses tak ada panas yang masuk / keluar sistem jadi Q = 0
( lihat gambar )

Sebelum proses
Selama/akhir proses
oleh karena tidak ada panas yang masuk / keluar sistem maka berlaku Hukum Boyle-Gay Lussac

PV
PV
1 1
 2 2
T1

T2
Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa :

 Q = 0 ------ O =  U +  W
U2 -U1 = -  W

Pengembangan

-1
-1
T1.V1 = T2.V2

W = m . c v ( T 1 - T2 )

atau

W=

P1 .V1

1



P1.V1 = P2.V2

-1
-1
( V2 - V1
)

Pemampatan

0 6 . HU K U M I I T E R M O D I N A M I KA

Energi yang bermanfaat
Energi yang dim asukkan
W Q2  Q1
 

Q2
Q2
Q
  ( 1  1 )  100%
Q2

 

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula :

  ( 1
T = suhu
η = efisiensi
P = tekanan
V = volume
W = usaha

T1
)  100%
T2