TERMODINAMIKA Energi dan Hukum Pertama - Konsep Panas, Temperatur, dan Energi Dalam

Temperatur : 

-     Sifat termodinamika 

-     Merupakan petunjuk arah perpindahan energi sebagai panas 

-     Jika  dua  sistem  berada  dalam  kesetimbangan  termal,  maka keduanya haruslah mempunyai temperatur yang sama 

Sistem satuan temperatur : C, F, K, R

K = ^oC + 273^o  

R = ^oF + 460^o 

F = (1.8 x ^oC) + 32

^{Energi dalam dan temperatur adalah sifat termodinamika, sedangkan panas tidak.}

TINGKAT KEADAAN INTENSIF DAN EKSTENSIF

Tinjau  dua  potong  zat  yang  sama  dan  berada  dalam  kesetimbangan  satu dengan lainnya. Apabila kedua zat ini disatukan dan dipandang sebagai satu sistem,  ENERGI  dan  VOLUME  sistem  yang  baru  akan  sama  dengan  jumlah berbagai energi dan volume dari kedua bagian sistem. Tetapi TEMPERATUR dan TEKANAN sistem yang baru akan sama dengan temperatur dan tekanan setiap bagian sistem.

 

Sifat EKSTENSIF  : misalnya Volume, massa, energi, luas permukaan, momen dipole  listrik,  merupakan  sifat-sifat  yang  bergantung  pada  ukuran  dan rangkuman  sistem.  Sifat  ekstensif  mempunyai  harga  tanpa  perduli  apakah sistem berada dalam kesetimbangan atau tidak.

Sifat INTENSIF : adalah sifat yang tidak bergantung pada ukuran dari sistem. Sifat-sifat  ini hanya  berarti bagi berbagai sistem  yang berada pada tingkat keadaan kesetimbangan. Misalnya         
Volume jenis (spesifik)     : v = V/m 
Energi dalam jenis (spesifik)   : u = U/m
Berbagai   sifat   intensif   sangat   berguna   karena   dapat   ditabelkan   atau digrafikkan.

Hukum pertama termodinamika untuk sistem tertutup (tidak ada massa yang masuk  dan  tidak  ada  massa  yang  keluar)  dan  tidak  ada  perubahan  energi potensial dan energi kinetik : 

δQ + δW = dU 

δ : menyatakan bahwa Q dan W bukanlah fungsi tingkat keadaan, bergantung kepada lintasan. d  :  menyatakan  bahwa  U  adalah  fungsi  tingkat  keadaan,  tidak  bergantung kepada lintasan. Untuk sistem yang terbuka (massa dapat masuk dan keluar dari sistem). Ada kerja  yang  diterapkan  pada  sistem  pada  waktu  material  masuk  ke  dalam sistem, dan ada kerja yang diberikan oleh sistem pada waktu material keluar dari sistem. Kerja  ini  disebut  sebagai  KERJA  ALIR,  yaitu  kerja  yang  berkaitan  dengan massa yang masuk dan massa yang keluar sistem.

Kerja alir untuk material yang masuk ke sistem : 

Kerja alir untuk material yang keluar dari sistem, abaikan energi kinetik dan potensial : 

ui δmi = energi dalam yang dibawa masuk ke sistem 
uo δmo = energi dalam yang dibawa keluar dari sistem 

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

Share on :

Tweet