1. TERMODINAMIKA
• Hukum I : kekekalan energi. Energi tidak dapat terjadi secara cuma-
cuma atau dimusnahkan begitu saja, namun dapat berubah bentuk dari
bentuk satu ke bentuk lain.
• Q = W+ ΔU atau ΔU=Q-W
• +/-Q : sistem menerima/melepas kalor
• -W : usaha dilakukan pada sistem
• +W :usaha dilakukan oleh sistem
• +/-ΔU : pernambahan/pengrangan energi dalam
Usaha yang dilakukan oleh lingkungan terhadap sistem (gas) pada
tekanan tetap dapat dirumuskan sebagai:
W = - pΔV
Physics 207: Lecture 6, Pg 1

2. Proses-proses dalam termodinamika
Isobar
Adalah proses perubahan sistem(gas) yang berlangsung dalam
tekanan tetap
Isokhorik
Adalah proses perubahan sistem(gas) yang berlangsung dalam
volume tetap
Isotermal
Adalah proses perubahan sistem(gas) yang berlangsung dalam
suhu tetap
Adiabatik
Adalah proses perubahan sistem(gas) dimana tidak ada kalor
yang masuk ke dalam atau keluar dari sistem.
Physics 207: Lecture 6, Pg 2

3. Isobar
Usaha dinyatakan sebagai:
W = p(V2 − V1 )
Usaha dinyatakan sebagai:
pV V 1 V2
Hukum Gay-Lussac: atau
= kons tan =
T T1 T2
Isokhorik
Usaha yang dilakukan nol, karena tidak ada perubahan volume (V 1 = V2).
W = p (V2 − V1 ) = 0
pV p C p1 p2
= kons tan = =
T T V T1 T2
Physics 207: Lecture 6, Pg 3

4. Isotermal
Persamaan keadaan gas ideal untuk proses isotermal (T konstan) adalah:
pV = kons tan p1V1 = p2V2
Usaha dinyatakan sebagai:
V2
W = ∫ pdV
Usaha dinyatakan sebagai:
V 1
Karena, maka :
nRT
p= V2
V nRT
Karena, dV
W=∫ maka :
V1
V
V2
dV
W = nRT ∫ = nRT ln(V2 − V1 )
V1
V
V2
dV V
W = nRT ∫ = nRT ln( 2 )
V1
V V1
Physics 207: Lecture 6, Pg 4

5. Adiabatik
Adalah proses perubahan sistem(gas) dimana tidak ada kalor yang masuk
ke dalam atau keluar dari sistem.
Usaha dinyatakan sebagai:
W = nCv (T2 − T1 )
Untuk gas ideal Usaha dinyatakan sebagai:dengan
atau
karena, maka : γ γ CP
pV γ = kons tan p V = p2V2
1 1
γ=
CV
nRT
Untuk gas ideal  nRT1atau  nRT2  γ
 γ dengan
p=
V 
 V V1 =  V V2
  
 1   2 
karena, maka :
γ −1 γ −1
T1V1 = T2V2
Physics 207: Lecture 6, Pg 5

6. HUKUM I TERMODINAMIKA
• Hukum I : kekekalan energi. Energi tidak dapat terjadi secara cuma-
cuma atau dimusnahkan begitu saja, namun dapat berubah bentuk dari
bentuk satu ke bentuk lain.
• Q = W+ ΔU atau ΔU=Q-W
• +/-Q : sistem menerima/melepas kalor
• -W : usaha dilakukan pada sistem
• +W :usaha dilakukan oleh sistem
• +/-ΔU : pernambahan/pengrangan energi dalam
Usaha yang dilakukan oleh lingkungan terhadap sistem (gas) pada
tekanan tetap dapat dirumuskan sebagai:
W = - pΔV
Physics 207: Lecture 6, Pg 6

7. Konsep Kapasitas kalor gas
Jika sejuklah gas menerima kalor sehingga suhunya naik maka kapasitas
kalor gas tersebut dirumuskan sebagai : C = ∆Q = kons tan atau C = ∆W + ∆U
∆T ∆T
 ∆W   ∆U 
CV =   + 
 ∆T V  ∆T V
a). Kapasitas kalor pada volume tetap (Cv):
 ∆U 
Untuk volume tetap, ΔW =0, sehingga CV =  
 ∆T V
b). Kapasitas kalor pada tekanan tetap (CP):
C p = CV + nR
Physics 207: Lecture 6, Pg 7

8. Tetapan Laplace (γ )
5
Gas Ideal monoatomik: C = 3 nR Cp = nR γ=
Cp
=
5
≅ 1,67
V 2 Cv 3
2
5 7 Cp 7
Gas Ideal diaatomik: CV = nR Cp = nR γ= = ≅ 1,4
2 2 Cv 5
Physics 207: Lecture 6, Pg 8

9. MESIN KALOR & HUKUM II TERMODINAMIKA
• Kelvin-Planck : “ adalah mustahil membuat sebuah mesin kalor yang
bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata mengubah energi panas
yang diperoleh dari suatu reservoar pada suhu tertentu seluruhnya
menjadi usaha mekanik.”
• Clausius:” adalah mustahil membuat sebuah mesin kalor yang bekerja
dalam suatu siklus yang semata-mata mengubah energi panas dari
suatu benda dingin ke benda panas”.
• Mesin Carnot : mesin reversibel(dapat bekerja bolak balik);
menggambarkan siklus ideal.
P
Q1
Q2
V
Physics 207: Lecture 6, Pg 9

10. EFISIENSI MESIN
• Merupakan perbandingan usaha (W) yang dilakukan dengan kalor (Q)
yang diserap oleh suatu mesin.
W Q −Q2 Q
η= = 1 =1 − 2
Q1 Q1 Q1
T2
= −
1
T1
Physics 207: Lecture 6, Pg 10

11. Entropi & Implikasi hukum II Termodinamika
Adalah ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha.
dQ
dS =
T
Dari hukum II termodinamika, kalor tidak pernah mengalir dari benda bersuhu rendah
ke benda bersuhu tinggi secara spontan.
Tidak ada mesin kalor yang bekerja dalam satu siklus yang semata-mata menyerap
kalor dari sebuah reservoar dan mengubah seluruhnya menjadi usaha.
Entropi total jagad raya tidak berubah ketika proses reversibel terjadi (ΔS = 0) dan
bertambah ketika proses irreversibel terjadi (ΔS > 0)
Physics 207: Lecture 6, Pg 11