TERMODINAMIKA Energi dan Hukum Pertama - Kekekalan Energi

KEKEKALAN ENERGI

Aspek fundamental dari konsep energi adalah kelestarian energi, yaitu energi dari suatu sistem yang diisolasi adalah konstan. Misalkan dua massa yang bergerak saling bertabrakan. Apakah yang terjadi dengan berbagai energinya ?  

Dua pernyataan yang tidak tepat tapi sering dikemukakan sebagai jawaban adalah 

1. Energi hilang 

2. Energi didisipasikan ke dalam bentuk panas. 

Pernyataan pertama hanya tepat apabila diterapkan terhadap energi mekanik gerak yang terorganisasi. Sebagai hasil tabrakan, energi kinetik makroskopik kedua  benda  tersebut  dikonversikan  menjadi  energi  dalam  (mikroskopik). Energi makroskopik tidak terlihat lagi, tetapi peningkatan energi dalam jelas ada karena terjadi peningkatan TEMPERATUR setiap benda. Tidak ada energi yang HILANG, energi hanya mengalami susunan yang lain.

Pernyataan  kedua  dapat  menjadi  benar  dengan  mengganti  kata  PANAS dengan ENERGI DALAM. Namun harus diingat bahwa panas dan energi dalam adalah dua hal yang berbeda (nanti akan dijelaskan lebih rinci). 

Tinjau dua massa a dan b yang bertabrakan sampai keduanya berhenti. 

Energi awal sistem adalah : 

 Peningkatan total energi dalam sistem :

ΔU = U₂ - U₁ = (U_a2 -U_a1) + (U_b2 - U_b1) = ½ (m_aV_a2 + m_bV_b2)

Perubahan energi  (ΔU) dalam kedua massa dapat dihitung, tetapi besarnya perubahan  energi  dalam  dari  setiap  massa  tidak  dapat  ditentukan  dengan data-data yang ada. Dari persamaan di atas jelaslah bahwa perubahan energi dalam dari tingkat keadaan 1 ke tingkat keadaan 2, hanya ditentukan oleh parameter di tk 1 dan tk 2 saja, tidak bergantung kepada urutan proses. Perpindahan  energi  dalam  sistem  termodinamika  dapat  terjadi  dalam  dua bentuk, yaitu KERJA dan PANAS.

Referensi: Ardy, Husaini. Diktak Kuliah Termodinamika. ITB. 2012

 

Share on :

Tweet