Kalor, Usaha dan Hukum Pertama Termodinamika

Yang dimaksud dengan usaha dW dari suatu kakas F adalah usaha yang dilakukan oleh kakas F tersebut untuk memindahkan partikel yang dikenai kakas sebesar ds. Usaha bukan sifat sistem. Usaha dilakukan oleh sistem dianggap positif dan usaha dilakukan pada sistem dianggap negatif. Usaha total W untuk mengubah volume dari V1 ke V2 adalah   . Usaha adalah fungsi lintasan yang berarti usaha bergantung pada proses. Sedangkan usaha yang dilakukan pada proses peekspansi bebas adalah nol.

Eenergi didefinisikan sebagai besaran yang berubah antara dua keadaan kesetimbangan dan sama dengan usaha adiabatik. Berkurangnya energi antara dua keadaan kesetimbangan sebagai usaha yang dilakukan oleh sistem pada sebarang proses adiabatik antara dua keadaan. Jadi energi merupakan sifat sistem karena hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir sistem. Energi dalam U adalah bagian dari energi total yang hanya bergantung pada keadaan dalam sistem, yang disebut juga sebagai koordinat termodinamik.

Kalor mengalir keluar dari benda yang bersuhu lebih tinggi mengalir masuk ke benda yang bersuhu lebih rendah dengan jumlah kalor yang keluar dan masuk adalah sama. Kalor merupakan fungsi lintasan.

Hukum pertama termodinamika menyatakan pertambahan energi netto dari sistem E2 – E1 sama dengan energi Q mengalir masuk ke sistem sebagai kalor, dikurangi energi yang keluar sebagai usaha E2 – E1 = Q, menyatakan hukum kekekalan energi.

Kapasitas kalor sistem, C, dalam suatu proses yang suhunya berubah sebesar dT, didefinisikan sebagai perbandingan besaran kalor d’Q yang mengalir masuk sistem terhadap perubahan suhu dT. Harga kapasitas kalor pada tekanan konstan, dinyatakan dengan Cp. Jika volume sistem konstan selama proses dengan suhu berubah, kapasitas kalor disebut kapasitas kalor pada volume konstan dan dinyatakan dengan Cv.

Energi dalam gas ideal pada suhu konstan tidak bergantung pada volumenya dituliskan , kapasitas kalor jenis pada volume konstan         
Download materi kuliah di sini.