Hukum I Termodinamika

Hukum I Termodinamika berlandaskan pada hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk. Misalnya, energi gerak dapat diubah menjadi energi listrik, atau energi listrik berubah menjadi energi kalor.

Dalam termodinamika, hukum ini menjelaskan hubungan antara kalor (Q) yang diterima atau dilepaskan sistem, usaha luar (W) yang dilakukan oleh sistem, dan perubahan energi dalam (ΔU) sistem.

Persamaan hukum I termodinamika dituliskan sebagai:

dengan:

Q = kalor yang diterima oleh gas (J),

W = usaha luar yang dilakukan sistem (J).

Hubungan Sistem dengan Lingkungan

Penerapan Hukum I Termodinamika pada Berbagai Proses

dan usaha luar dituliskan sebagai:

Pada proses ini tekanan tetap, sehingga terjadi perubahan volume dan suhu. Persamaan hukum I menjadi:

Pada proses volume tetap, tidak ada usaha luar (W = 0). Sehingga:

Dengan energi dalam untuk gas ideal:

dengan f = derajat kebebasan gas.

Pada proses ini, tidak ada pertukaran kalor dengan lingkungan. Sehingga berlaku:

Persamaan adiabatik:

atau

dengan:

Gas monoatomik:

Gas diatomik:

Gas triatomik: