1. Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa total energi suatu sistem dan lingkungannya tetap selama proses, meskipun energi dapat berubah bentuk. 2. Proses isotermal mempertahankan suhu, sementara proses adiabatik tidak menukar panas dengan lingkungan. 3. Fungsi energi bebas dan entropi berperan penting dalam menentukan spontanitas suatu proses.

1. HUKUM
THERMODINAMIKA

2. HUKUM PERTAMA
Walaupun energi dapat di rubah dari suatu
bentuk ke bentuk yang lain, namun energi
tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Total energi dari suatu sistem dan
lingkungan adalah tetap dalam tiap
proses.
wqdE
WQE

 ΔE : kenaikan energi dalam
Q : panas yang diabsorpsi
W : kerja yang dilakukan
sistem

3. PROSES ISOTHERMAL
ADIABATIK
ISOTHERMAL :
Jika suhu dijaga selama
proses
ADIABATIK :
Jika pada reaksi tidak ada panas
yang dilepaskan atau diperoleh
selama proses
q=0, w=-dE

4. W = P. A. h
Pertambahan
volume
Total
daya
W = P.
ΔV
Kerja
ekspansi
W = P(V2-V1)
ENERGI DALAM :
Energi dalam yang membentuk molekul
Energi kinetik translasi
Energi vibrasi
Energi potensial akibat daya antar molekul
Energi rotasi

5. Satu mol air dalam
kesetimbangan dengan
uapnya dirubah menjadi uap
pada 100oC dan 1 atm. Panas
yang diabsorpsi dalam proses
ini yaitu panas penguapan air
pada 100oC, sekitar 9720
kal/mol.
Berapakah harga Q, W dan ΔE?

6. kal/mol8979,304kal/mol740,696-kal/mol9720W-QE
kal/mol740,696kal/mol22,24.582,30
atm.30,582)0,018-(30,6atm1)(
6,30
atm1
)der273100.(.mol.atm.der0821,0.
12
11
2







lllVVPW
l
l
P
TR
V
JAWAB :

7. Gas mengembang sebesar
0,5 liter terhadap tekanan
konstan dari 0,5 atm pada
25oC.
Berapa kerja (erg) yang
dilakukan sistem? Diketahui
1 atm=1,01325.106
dyne.cm-2

8. JAWAB :
erg10.533125,2253312500
cm500.dyne/cm10.01325,1.5,0
.
8
326


 VPW

9. HUKUM PERTAMA THERMODINAMIKA DAN
GAS IDEAL
2
1
maks
P
P
log...303,2 TRnW 
Berapa kerja maksimum yang
dilakukan dalam suatu
ekpansi isothermal reversibel
dari 2 mol gas ideal dari 1
menjadi 5 liter pada 25oC?

10. JAWAB :
kalW 19085log.2,298.987,1.2.303,2maks 
1
2
maks
V
V
log...303,2 TRnW 

11. 1
2
1
2
log...303,2
ln...
V
V
TRn
V
V
TRnWmaks


Berdasarkan hukum Boyle
maka kerja maksimal dalam
suatu ekspansi isothermal
reversibel dapatdinyatakan
dalam bentuk tekanan,
sehingga
2
1
1
2
P
P
V
V

2
1
log...303,2
P
P
TRnWmaks 

12. HUKUM KEDUA
Suatu sistem akan
mendekati keseimbangan
energi

13. 2
12
2
12
1
2
1
2
2
12
2
Q
Efisiensisehingga
Q
Q
penyerapataudinginreservoirpadaandikembalikyangpanasQ1
panas,sumberdaripanasQ2kerja,adalahW
Q
W
kerjamenjadidirubahbisatidakpanasmaka1bila
Q
W
mesinEfisiensi
T
TT
Q
Q
T
T
Q
QQ







EFISIENSI :
Jika T2=T1, siklusnya adalah iisothermal dan
efisiensi sama dengan nol, panas secara isothermal
tidak tersedia untuk dirubah menjadi kerja

14. Suatu mesin uap bekerja pada
suhu 373oK dan 298oK. Berapa
efisiensi teoritis mesin? Jika
mesin disuplai dengan 1000
kal dari panas Q2, berapa kerja
teoritis dalam erg?

15. erg8,41.10erg/kal4,184.10xkal200kal200
kal20020%x1000W
20%%100
373
298373
Q
W
Efisiensi
:JAWAB
97
2




 x

16. ENTROPI (S)
2
2
12
2
12
2
22
2
12
2
T
Q
TQW
T
TQ
T
TQ
W
T
TT
Q
W




Q2/T2 adalah perubahan entropi dari
proses reversibel pada T2
Q1/T1 adalah perubahan entropi
pada T1
1
2
p
1
2
p
sistemtotal
1
rev1
2
rev2
12
T
T
logC2,303
T
T
lnCS
0SelirreversibprosesDalam
0lingkunganSsistemSsistemtotalS
T
Q
-
T
Q
siklusΔS
SSsiklusS






17. Berapa perubahan entropi yang
menyertai penguapan 1 mol air
dalam keseimbangan dengan
uapnya pada 25oC? Dalam proses
isothermal reversibel ini, panas
penguapan ΔHv yang dibutuhkan
untuk menguap cairan menjadi uap
adalah 10500 kal/mol.

18. rkal/mol.de2,35
298
10500
273)(25
10500
S
T
H
S
:JAWAB
v






19. Hitung perubahan entropi
dalam perubahan irreversibel 1
mol air menjadi kristal air pada
-10oC pada tekanan tetap lalu
ubah menjadi es pada 0oC dan
akhirnya dinginkan es secara
reversibel pada -1ooC
Kapasitas panas air adalah 18
kal/der dan es 9 kal/der.

20. 

0oC)H2O(l,
67,0
T1
T2
lnCpS0oC)(L,H2O10oC)-(l,H2O
rkal/mol.de0,195,104,91-SSS
rkal/mol.de10,5
263,2
1343
T
q
-S
rkal/mol.de-4,91SC)10-(s,OHC)(l,-10OH
______________________________________________
32,0
T1
T2
lnCpSC)(s,-10OHC)0(s,OH
26,5
T
q
SC)(s,0OHC)(l,0OH
67,0
T1
T2
lnCpSC)(l,0OHC)(l,-10OH
:
bakOHtotal
rev
bak
o
2
o
2
o
2
o
2
revo
2
o
2
o
2
o
2
2






JAWAB

21. HUKUM THERMODINAMIKA KETIGA
Entropi zat murni berbentuk kristal adalah nol
pada nol absolut karena penataan kristal akan
menunjukkan keteraturan tinggi pada suhu ini
 
T
0
p
T
0
p
C2,303dT
T
C
ΔS

22. FUNGSI ENERGI BEBAS DAN
APLIKASI
VPWΔF
E)-QWITherm(HkQΔESTΔEΔA
P.VAF
P
P
T.log2,303.n.R.
P
P
n.R.T.lnΔF
maks
1
2
1
2




A : Fungsi kerja
ΔF : Perubahan Energi Bebas

23. FUNGSI BATASAN TANDA FUNGSI
SPONTAN TDK
SPONTAN
KESEIMBANGA
N
TOTAL SISTEM
ΔS ΔE=0, ΔV=0 + ATAU >0 - ATAU <0 0
ΔF ΔT=0, ΔP=0 - ATAU <0 +ATAU >0 0
ΔA ΔT=0, ΔV=0 - ATAU <0 +ATAU >0 0

24. HK.THERMODINAMIKA III-PERSAMAAN CLAYSIUS
CLAPEYRON  
21
12v
1
2
.T2,303.R.T
TTΔH
P
P
log


HK.THERMODINAMIKA III-PERSAMAAN GIBSS-HELMHOLTZ
HK.THERMODINAMIKA III-PERSAMAAN CLAYSIUS
CLAPEYRON
 
PT
ΔF
TΔHΔF 











 






 



21
12
1
2
21
12
1
2
0
.
ln
.
ln
RT
F
-KlnR.T.lnKΔF
TT
TT
R
H
x
x
TT
TT
R
H
K
K
f
o