Hukum Pertama Termodinamika berkaitan dengan apa yang diperlukan untuk mengubah pekerjaan menjadi panas.
Hal ini didasarkan pada prinsip kekekalan energi, yang merupakan salah satu prinsip fisika yang paling penting.
Konservasi energi ini terjadi dalam bentuk panas dan kerja. Ini memungkinkan suatu sistem untuk menghemat dan mentransfer energi, yaitu energi dapat bertambah, berkurang, atau tetap konstan.
Hukum I Termodinamika dinyatakan dengan rumus
Q = + U
Dimana,
Q: panas
τ: kerja
kamu: variasi energi dalam
Jadi, pondasinya adalah: kalor (Q) dihasilkan dari penjumlahan usaha (τ) dengan variasi energi dalam (ΔU).
Juga dapat ditemukan sebagai berikut:
U = Q - W
Dimana,
kamu: variasi energi dalam
Q: panas
W: kerja
Fondasi menghasilkan hal yang sama: variasi energi dalam (ΔU) dihasilkan dari pertukaran panas dengan media luar dikurangi kerja (W) yang dilakukan.
Itu berarti,
1) untuk kalor (Q):
- Jika kalor yang dipertukarkan dengan medium lebih besar dari 0, sistem menerima kalor.
- Jika kalor yang dipertukarkan dengan medium kurang dari 0, sistem kehilangan kalor.
- Jika tidak ada pertukaran panas dengan medium, yaitu jika sama dengan 0, sistem tidak menerima atau kehilangan panas.
2) tentang pekerjaan (τ):
- Jika usaha lebih besar dari 0, volume sesuatu yang terkena panas akan bertambah besar.
- Jika usaha kurang dari 0, volume sesuatu yang terkena panas berkurang.
- Jika tidak ada usaha, yaitu jika sama dengan 0, volume sesuatu yang terkena panas adalah konstan.
3) tentang variasi energi dalam (ΔU):
- Jika variasi energi internal lebih besar dari 0, terjadi peningkatan suhu.
- Jika variasi energi internal kurang dari 0, maka terjadi penurunan suhu.
- Jika tidak ada perubahan energi internal, yaitu, jika sama dengan 0, suhunya konstan.
Disimpulkan bahwa suhu dapat ditingkatkan dengan panas atau dengan kerja.
Contoh
Pemanasan gas menyebabkan mesin menyala, yaitu untuk melakukan pekerjaan di pabrik, misalnya.
Ini terjadi dengan cara berikut: gas mentransfer energi di dalam mesin, yang menyebabkan volumenya meningkat dan dari sana mengaktifkan mekanisme mesin. Ketika diaktifkan, mekanisme mulai bekerja.
Baca juga
- Termodinamika
- Siklus Carnot
- Hukum Hess
Hukum Termodinamika
Hukum termodinamika ada empat. Selain yang pertama, yang kita hadapi, ada:
- Hukum Nol Termodinamika - berkaitan dengan kondisi untuk memperoleh kesetimbangan termal;
- Hukum Kedua Termodinamika - berurusan dengan transfer energi panas;
- Hukum Ketiga Termodinamika - berkaitan dengan perilaku materi dengan entropi mendekati nol.
Latihan
1. (Ufla-MG) Dalam transformasi gas reversibel, variasi energi internal adalah + 300 J. Terjadi kompresi dan kerja yang dilakukan oleh tekanan gas, dalam modul, 200 J. Jadi benar itu gas
a) memberi 500 J panas ke medium
b) memberi 100 J panas ke medium
c. menerima kalor 500 J dari medium
d) menerima kalor 100 J dari medium
e) mengalami transformasi adiabatik
Alternatif d: menerima 100 J kalor dari tengah
Lihat juga: Latihan Termodinamika
2. (MACKENZIE-SP) Menjaga lubang sempit di mulut Anda, tiup tangan Anda dengan kuat sekarang! Itu melihat? Anda telah menghasilkan transformasi adiabatik! Di dalamnya, udara yang Anda keluarkan mengalami ekspansi hebat, di mana:
a) pekerjaan yang dilakukan sesuai dengan penurunan energi internal udara ini, karena tidak ada pertukaran panas dengan lingkungan eksternal;
b) pekerjaan yang dilakukan sesuai dengan peningkatan energi internal udara ini, karena tidak ada pertukaran panas dengan lingkungan eksternal;
c) kerja yang dilakukan sesuai dengan peningkatan jumlah panas yang dipertukarkan oleh udara ini dengan medium, karena tidak ada variasi dalam energi internalnya;
d) tidak ada kerja yang dilakukan, karena udara tidak menyerap panas dari lingkungan dan tidak mengalami variasi energi internal;
e) tidak ada kerja yang dilakukan, karena udara tidak menghasilkan panas ke medium dan tidak mengalami perubahan energi internal.
Alternatif a: pekerjaan yang dilakukan berhubungan dengan pengurangan energi internal udara ini, karena tidak ada pertukaran panas dengan lingkungan eksternal.
Lihat juga: transformasi adiabatik
