2. By :
Arya Mukti Prabowo (05)
Ayu Larissa Maharani (07)
Ellen Aprilia Pranata (13)
Guruh Indrianto (17 )
Rachma Wijayanti (31)
XI IA2

4. Hukum I Termodinamika berkaitan dengan Hukum
Kekekalan Energi untuk sebuah sistem yang sedang
melakukan pertukaran energi dengan lingkungan dan
memberikan hubungan antara kalor, energi, dan usaha.
Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa
“untuk setiap proses, apabila kalor ditambahkan ke dalam
sistem dan sistem melakukan usaha, maka akan terjadi
perubahan energi”
Jadi, dapat dikatakan bahwa Hukum I Termodinamika
menyatakan adanya konsep kekekalan energi.

5. Secara matematis, Hukum Pertama Termodinamika
dituliskan sebagai berikut.
dengan:
Q = kalor yang diterima atau dilepaskan oleh
sistem (Joule)
ΔU = U2 — U1 = perubahan energi dalam sistem
W = usaha yang dilakukan sistem (Newton)
Perjanjian tanda yang berlaku untuk persamaan 1.1
tersebut adalah sebagai berikut :
Jika sistem melakukan kerja maka nilai W berharga positif.
Jika sistem menerima kerja maka nilai W berharga negatif
Jika sistem melepas kalor maka nilai Q berharga negatif
Jika sistem menerima kalor maka nilai Q berharga positif

7. Perubahan yang terjadi pada gas berada
dalam keadaan tekanan tetap.
Usaha yang dilakukan gas dalam proses ini
memenuhi persamaan W = P ΔV = p(V2 – V1).
Dengan demikian, persamaan Hukum
Pertama Termodinamika untuk proses
isobarik dapat dituliskan sebagai berikut.
Q = ΔU + W
… 1.2

9. Suatu proses yang terjadi dalam sistem pada suhu
tetap.
Besar usaha yang dilakukan sistem proses isotermal ini
adalah
Oleh karena ΔT = 0, menurut Teori Kinetik Gas, energi
dalam sistem juga tidak berubah (ΔU = 0) karena
perubahan energi dalam bergantung pada perubahan
suhu.
Ingatlah kembali persamaan energi dalam gas
monoatomik yang dinyatakan dalam persamaan
.
Dengan demikian, persamaan Hukum Pertama
Termodinamika untuk proses isotermal ini dapat
dituliskan sebagai berikut :
…. 1.3

11. Dalam proses isokhorik perubahan yang dialami oleh
sistem berada dalam keadaan volume tetap.
Anda telah memahami bahwa besar usaha pada proses
isokhorik dituliskan .
Dengan demikian, persamaan hukum pertama
Termodinamika untuk proses ini dituliskan sebagai
..... 1.4
Jika persamaan energi dalam untuk gas ideal
monoatomik disubstitusikan ke dalam Persamaan
1.4, didapatkan perumusan Hukum Pertama
Termodinamika pada proses isokhorik sebagai berikut.
…1.5
atau

13. Dalam proses ini tidak ada kalor yang keluar atau
masuk ke dalam sistem sehingga Q = 0.
Persamaan Hukum Pertama Termodinamika untuk
proses adiabatik ini dapat dituliskan menjadi
atau
… 1.6
Berdasarkan Persamaan 1.6 tersebut, dapat
menyimpulkan bahwa usaha yang dilakukan oleh
sistem akan mengakibatkan terjadinya perubahan
energi dalam sistem di mana energi dalam tersebut
dapat bertambah atau berkurang dari keadaan
awalnya.
Persamaan Hukum Pertama Termodinamika untuk
gas ideal monoatomik pada proses adiabatik ini
dituliskan sebagai
… 1.7

15. Pengertian Kapasitas Kalor Gas
Kapasitas kalor C suatu zat menyatakan banyaknya
kalor Q yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat
sebesar 1 Kelvin
Penyataan ini dapat dituliskan secara matematis
sebagai atau
Dimana
C = kapasitas kalor
Q = Kalor
T = kenaikan suhu

16. Kapasitas gas kalor adalah kalor yang diberikan
kepada gas untuk menaikkan suhunya dapat dilakukan
pada tekanan tetap (proses isobarik) atau volume
tetap (proses isokhorik)
Karena itu, ada 2 jenis kapasitas gas kalor, yaitu :
Kapasitas kalor gas pada tekanan tetap
Kapasitas kalor pada volume tetap

17. Uraian Konsep Kapasitas Kalor Gas
Kapasitas kalor gas diperoleh dari fungsi
temperatur dan biasanya dalam bentuk yang
sama, yang sangat dipengaruhi oleh tekanan
Kapasitas kalor gas ideal bisa digunakan
untuk hampir semua perhitungan gas real
pada tekanan atmosfer

18. Kapasitas kalor gas pada tekanan tetap (Cp)
Kapasitas Kalor gas pada Volume Tetap (Cv)
Artinya, kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu
zat 1 Kelvin pada volume tetap.
Artinya kalor yang diberikan dijaga selalu konstan, karena
volume sistim selalu konstan
Sehingga sistim tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan
demikian juga sebaliknya
Maka,

19. Dengan persamaan diatas, dapat diperoleh bahwa :
Konstanta Laplace dapat dihitung secara teoretis
sesuai persamaan sebagai berikut :
Gas Monoatomik :
= ((5/2 n R) / (3/2 n R))
= 5/3
=
Gas Diatomik
= ((7/2 n R) / (5/2 n R)
= 7/5
=

20. Contoh Soal :
10 mol gas ideal memiliki suhu 27°C dan
tekanan 2x105 N/m2. Gas tersebut ditekan
secara adiabatik sehingga suhunya
mencapai 117°C. Berapa usaha yang
dilakukan oleh gas tersebut?

21. Diketahui:
n = 10 mol
T1 = 27°C = 27+273 = 300°K
T2 = 117 °C = 117+273 = 390°K
P = 2x105 N/m2
R = 8,31 J/mol K
Ditanya: W?
Jawab:
W = ΔU
= 3/2 nR ΔT
= 3/2 . 10 . 8,31 . (300-390)
= - 11218,5 J
= - 11,2 kJ

22. Soal :
• Gas ideal mengalami ekspansi pada tekanan
konstan 8 atm sehingga volumenya berubah dari
400 mL menjadi 650 mL. Kemudian gas itu
melepas kalor sehingga temperaturnya turun ke
temperatur semula namun volumenya tidak
berubah. Berapa total kalor yang masuk ke
dalam sistem?
• Gas ideal mengalami kompresi pada temperatur
konstan sehingga volumenya menjadi 0,5 dari
volume semula. Pada proses tersebut dilepaskan
kalor sebesar 200 kkal. Berapa perubahan energi
dalam dari gas tersebut?

23. • Usaha sebesar 2x103 J diberikan secara adiabatik
untuk memampatkan 0,5 mol gas ideal monoatomik
sehingga suhu mutlaknya menjadi 2 kali semula. Jika
konstanta umum gas R=8,31 J/mol K, maka suhu awal
gas adalah….
• Suatu gas yang volumenya 1,2 liter perlahan-lahan
dipanaskan pada tekanan tetap 1,5x10 5 N/m2. Usaha
yang dilakukan gas adalah…

24. • Gas ideal mengalami ekspansi (penambahan
volume) secara adiabatik sehingga volumenya
menjadi dua kali semula. Pada proses itu gas
melakukan usaha sebesar 2.550 J.
a. Berapa besar kalor yang mengalir masuk ke
dalam sistem?
b. Berapa perubahan energi dalam dari sistem?
c. Tentukan apakah temperatur sistem naik atau
turun?