Hukum Pertama Termodinamika

Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan

energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah

energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

Hukum pertama termodinamika adalah konservasi energi.Secara singkat, hukum

tersebut menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan

tetapi hanya dapat berubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya.Untuk tujuan

termodinamik, perlu lebih spesifik dan menguraikan hukum tersebut secara lebih

kuantitatif.Termodinamika memperhitungkan hubungan antara system S, misalnya gas

dalam silinder pada gambar 11.1 dan lingkungan ε di sekelilingnya.Lingkungan adalah

segala sesuatu yang ada di luar system yang dapat mempengaruhi system, dimana pada

banyak kasus termasuk pada sekeliling system.Sistem dan lingkungan merupakan

semesta U.

Energi sestem (Es) adalah jumlah energi kinetik molekul-molekul system

( energi termal) dan energi potensial atom-atom dalam molekul (energi kimia).Energi Es

bergantung pada keadaan system,berubah ketika keadaan berubah.Misalnya,perubahan

isobaric pada gambar 11.4d, sumber panas meningkatkan energi termal system.Jika

sumber panas adalah bagian dari lingkungan, energi Eε lingkungan juga berubah.Hukum

pertama termodinamika mengatakan bahwa energi Eu semesta

Eu = Es + Eε

Tidak berubah.Ini berarti, jika Es dan Eε adalah energi sistem dan lingkungan

ketika sistem berada pada satu keadaan dan E’s dan E’ε adalah energi ketika sistem

berada pada keadaan lain, maka

E’s + E’ε = Es + Eε atau (E’s – Es ) + ( E’ε - E ε )

Seperti sebelumnya, delta digunakan sebagai awalan yang berati “perbedaan

dalam“ atau „perubahan dari“.Secara spesifik ΔES adalah energi dari keadaan akhir

sistem dikurangi energi dari keadaan awal, ΔES = E’S – ES

Dan ΔES adalah energi akhir lingkungan dikurangi energi awal

ΔEε = E’ε – Eε

Hubungan simbol-simbol persamaan 11.2 dapat dituliskan

ΔES + ΔEε = 0 atau

ΔES = - ΔEε hukum pertama Ini adalah ungkapan matematika yang sesuai untuk hukum pertama

termodinamika.Persamaan tersebut digunakan untuk menghitung perubahan energi

sistem jika perubahan energi lingkungan diketahui, dan serbaliknya.