Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Sehingga, usaha yang dilakukan sistem selama proses berlangsung<br />
adalah:<br />
v2<br />
W P dV<br />
= ∫<br />
v1<br />
Sedangkan usaha yang dilakukan lingkungan pada sistem adalah:<br />
v2<br />
=−∫<br />
v1<br />
W P dV<br />
Berdasarkan hubungan tersebut, kita dapat menggambarkan grafik<br />
hubungan tekanan (P) dan volume (V) seperti gambar 8.2. Pada grafik<br />
tersebut, usaha pada sistem dinyatakan dengan luas daerah di bawah grafik<br />
(daerah yang diarsir).<br />
Perhatikan contoh berikut<br />
Contoh<br />
Gas oksigen sebanyak 0,25 liter di dalam<br />
tabung dipanaskan hingga memuai menjadi<br />
0,3 liter. Jika tekanan gas 1 atm, berapakah<br />
usaha yang dilakukan gas oksigen tersebut?<br />
Penyelesaian:<br />
Diketahui:<br />
V1 = 0,25 liter = 2,5 × 10 -4 m 3<br />
V2 = 0,3 liter = 3 × 10 -4 m 3<br />
P = 1 atm = 1 × 10 5 N/m 2<br />
Kita telah membahas usaha yang dilakukan sebuah sistem. Lalu,<br />
bagaimanakah hubungan usaha dengan kalor?<br />
2. Hukum I Termodinamika<br />
Pada saat membicarakan teori kinetik gas, kalian telah mengenal konsep<br />
energi dalam suatu gas yang dipengaruhi suhu gas. Karena dipe ngaruhi<br />
oleh suhu, energi dalam gas disebut juga energi termal. Ketika suhu bertambah,<br />
energi dalam gas juga bertambah. Bisakah kalian menjelaskan<br />
alasannya?<br />
Jika suatu gas dengan volume tetap dipanaskan, maka suhu gas bertambah.<br />
Akibat kenaikan suhu ini, molekul-molekul gas bergerak lebih<br />
cepat yang mengakibatkan tumbukan antara molekul dengan dinding<br />
lebih banyak. Tumbukan ini menyebabkan tekanan gas bertambah. Selain<br />
tekanan yang bertambah besar, energi kinetik gas juga meningkat. Dengan<br />
pertambahan energi kinetik berarti energi dalam gas juga bertambah.<br />
Gambar 8.2 Grafik hubungan<br />
tekanan (P) dan volume (V).<br />
Ditanyakan: W<br />
Jawab:<br />
Untuk menghitung usaha yang dilakukan<br />
gas, kita dapat menggunakan persamaan<br />
berikut.<br />
W = P ΔV<br />
W = P (V2 – V1 )<br />
= (1 × 10 5 ) (3 × 10 -4 – 2,5 × 10 -4 )<br />
= 5 J<br />
Jadi, usaha yang dilakukan gas adalah 5 J<br />
M ozaik<br />
Pada abad XIX, seorang<br />
saintis, James Presscott<br />
Joule menyatakan bahwa<br />
energi tidak dapat diciptakan<br />
dan tidak dapat<br />
dimusnahkan. Energi hanya<br />
dapat berubah dari bentuk<br />
energi satu ke bentuk<br />
energi lainnya. Para saintis<br />
menyebutnya sebagai<br />
Hukum Kekekalan Energi.<br />
Sementara perubahan<br />
bentuk energi disebut<br />
transformasi energi.<br />
Termodinamika 273
Change language