Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan hanya dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk lain. Hukum ini didasarkan pada prinsip kekekalan energi di mana perubahan energi dalam suatu sistem sama dengan jumlah kalor yang masuk ditambah kerja yang dilakukan sistem. Hukum ini penting karena menjelaskan sifat dasar dari perpindahan energi dalam

1. HUKUM 1
TERMODINAMIKA

2. Pengertian Hukum
pertama termodinamika
• adalah suatu pernyataan mengenai
hukum universal dari
kekekalan energi dan
mengidentifikasikan perpindahan
panas sebagai suatu bentuk
perpindahan energi.

3. Hukum Termodinamika
Pertama berbunyi
• "energi tidak dapat diciptakan dan
dimusnahkan tetapi dapat dikonversi
dari suatu bentuk ke bentuk yang lain."

4. Penjelasan seputar bunyi hukum I
Termodinamika
Hukum pertama adalah prinsip kekekalan
energi yang memasukan kalor sebagai model
perpindahan energi. Menurut hukum
pertama, energi dalam suatu benda dapat
ditingkatkan dengan menambahkan kalor ke
benda atau dengan melakukan usaha pada
benda. Hukum pertama tidak membatasi
tentang arah perpindahan kalor yang dapat
terjadi.

5.  Salah satu contoh sederhana berkaitan dengan
perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang
melibatkan Kalor dan Kerja adalah ‘proses pembuatan
popcorn’
kalian pasti sudah mengetahui yang namanya popcorn.
Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah tertutup
(panci atau alat masak lainnya). Selanjutnya, wadah
tertutup tersebut dipanasi dengan nyala api kompor.
Adanya tambahan kalor dari nyala api membuat biji
popcorn dalam panci kepanasan dan meletup. Ketika
meletup, biasanya biji popcorn berjingkrak-jingkrak dalam
panci dan mendorong penutup panci. Gaya dorong biji
popcorn cukup besar sehingga kadang tutup panci bisa
berguling ria,Untuk kasus ini, kita bisa menganggap
popcorn sebagai sistem, panci sebagai pembatas dan
udara luar, nyala api dkk sebagai lingkungan. Karena
terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari
lingkungan (nyala api) menuju sistem (biji popcorn).

6. Kesimpulan dari contoh tersebut;
 Adanya tambahan kalor menyebabkan sistem (biji
popcorn) memuai dan meletup sehingga mendorong
penutup panci (si biji popcorn tadi melakukan kerja
terhadap lingkungan). Dalam proses ini, keadaan
popcorn berubah. Keadaan popcorn berubah karena
suhu, tekanan dan volume popcorn berubah saat
memuai dan meletup,.meletupnya popcorn hanya
merupakan salah satu contoh perubahan keadaan
sistem akibat adanya perpindahan energi antara
sistem dan lingkungan. Perubahan keadaan sistem
akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan
lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja, disebut
sebagai proses termodinamika.

7. Energi dalam dan Hukum Pertama
Termodinamika
energi dalam (U). Energi dalam sistem merupakan
jumlah seluruh energi kinetik molekul sistem,
ditambah jumlah seluruh energi potensial yang
timbul akibat adanya interaksi antara molekul
sistem. Kita berharap bahwa jika kalor mengalir
dari lingkungan menuju sistem (sistem
menerima energi), energi dalam sistem akan
bertambah… Sebaliknya, jika sistem melakukan
kerja terhadap lingkungan (sistem melepaskan
energi), energi dalam sistem akan berkurang..

8. • Dari kekekalan energi, kita bisa
menyimpulkan bahwa;
• perubahan energi dalam sistem = Kalor yang
ditambahkan pada sistem (sistem menerima
energi) – Kerja yang dilakukan oleh sistem
(sistem melepaskan energi).
 Secara matematis, bisa ditulis seperti ini :
Ket: ∆U=perubahan energi
Q=kalor
W=Kerja

9. • Persamaan ini berlaku untuk sistem tertutup
(Sistem tertutup merupakan sistem yang hanya
memungkinkan pertukaran energi antara sistem
dengan lingkungan). Untuk sistem tertutup yang
terisolasi, tidak ada energi yang masuk atau
keluar dari sistem, karenanya, perubahan energi
dalam = 0. Persamaan ini juga berlaku untuk
sistem terbuka jika kita memperhitungkan
perubahan energi dalam sistem akibat adanya
penambahan dan pengurangan jumlah zat
(Sistem terbuka merupakan sistem yang
memungkinkan terjadinya pertukaran materi
dan energi antara sistem tersebut dengan
lingkungan)

10. Penting?
• Hukum pertama termodinamika merupakan
pernyataan Hukum Kekekalan Energi dan
ketepatannya telah dibuktikan melalui
banyak percobaan (seperti percobaan om
Jimi Joule). Perlu diketahui bahwa hukum
ini dirumuskan pada abad kesembilan belas,
setelah kalor dipahami sebagai energi yang
berpindah akibat adanya perbedaan suhu.

11. Energi dalam merupakan besaran yang menyatakan keadaan
mikroskopis sistem. Besaran yang menyatakan keadaan
mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui
secara langsung. Yang kita analisis dalam persamaan
Hukum Pertama Termodinamika hanya perubahan energi
dalam saja. Perubahan energi dalam bisa diketahui akibat
adanya energi yang ditambahkan pada sistem dan energi
yang dilepaskan sistem dalam bentuk kalor dan kerja. Jika
besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem
(energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung, maka
besaran yang menyatakan keadaan makroskopis bisa
diketahui secara langsung. Besaran yang menyatakan
keadaan makroskopis adalah suhu (T), tekanan (p), volume
(V) dan massa (m) atau jumlah mol (n). Ingat ya, Kalor dan
Kerja hanya terlibat dalam proses perpindahan energi
antara sistem dan lingkungan. Kalor dan Kerja bukan
merupakan besaran yang menyatakan keadaan sistem.

12. Aturan tanda untuk Kalor (Q) dan
Kerja (W)
• Aturan tanda untuk Kalor dan Kerja disesuaikan
dengan persamaan Hukum Pertama Termodinamika.
Kalor (Q) dalam persamaan di atas merupakan kalor
yang ditambahkan pada sistem (Q positif), sedangkan
Kerja (W) pada persamaan di atas merupakan kerja
yang dilakukan oleh sistem (W positif). Karenanya, jika
kalor meninggalkan sistem, maka Q bernilai negatif.
Sebaliknya, jika kerja dilakukan pada sistem, maka W
bernilai negatif. Pahami perlahan-lahan

13. Contoh Soal?
• Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada
sistem, sedangkan sistem melakukan kerja 1000 Joule,
berapakah perubahan energi dalam sistem ?
 Penyelesaian: ∆U=Q-W
∆U=2000J-1000J
∆U=1000J
Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima
energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan
kerja (sistem melepaskan energi) 1000 Joule. Dengan
demikian, perubahan energi sistem = 1000 Joule.

14. • SEKIAN DAN
SEMOGA MATERI
INI BISA
BERMANFAAT
BAGI KITA SEMUA

15. Ruli Ananta T
Risa Puji Astuti
Sakinah