Rumus fisika Termodinamika

Dalam termodinamika ada dua istilah yang familiar yaitu sistem dan lingkungan. Sistem adalah sejumlah gas dalam benda dengan volume tertutup. Lingkungan adalah benda-benda yang berada diluar sisitem.

Kesetaraan Kalor dan Energi

---

Energi kekal, tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan, tetapi dapat diubah dari satu bentu ke bentuk yang lain. Kalor adalah salah satu bentuk energi. Kesetaraan kalor dalam termodinamika dirumuskan

1 Kalori = 4,186 Joule= 4,2 Joule
1 Joule = 0,24 Kalori

Gas yang Dipengaruhi Usaha dari Lingkungannya

---

Gaya sebesar F yang diperlukan oleh piston yang mempunyai luas penampang A untuk menekan gas di dalam ruang tertutup sebesar p dirumuskan
F = pA
Besarnya usaha yang dilakukan oleh gas adalah

W = pA (h₂-h₁)

oleh karena A (h2-h1) adalah volume maka dapat disederhanakan
W = p (V₂-V₁) atau W = p ΔV
dengan
V₁ = volume mula-mula
V₂ = volume akhir
ΔV = perubahan volume
W = usaha luar yang diterima
p = tekanan gas

Bila W > 0 → sistem melakukan usaha (V₂ > V₁)
Bila W < 0 → sistem menerima usaha dari lingkungan (V₂ < V₁)
Perlu sobat ketahui bahwa usaha luar yang dialami oleh gas ideal ada 4 jenis yaitu:

 :: Proses Isotermis (Suhu Konstan)

Usaha luar ga (W) sebanding dengan luas daerah di bawah kurva, rumusnya

:: Proses Isokhorik (Volume Konstan)

W = p ΔV

karena volume konstan maka ΔV = 0 sehingga
W = 0

:: Proses Isobarik

W = p ΔV = p (V₂-V₁)

:: Proses Adiabatik

Yang dimaksud proses adibatik adalah proses perubahan sistem tqanpa ada kalor yang masuk atau keluar dari atau ke dalam sistem. Pada proses adiabatik berlaku persamaan:

 p V γ = tetap ; γ = Cp/Cv

γ = tetapan laplace
Cp = kalor jenis gas pada tekanan tetap
Cv = kalor jenis gas pada volume tetap

karena sistem tidak melepas atau menerima kalor maka usaha yang dilakukan oleh sistem hanya untuk merubah energdalam yang besaranya dapat dirumuskan

W = 1/(γ-1) x (P₁ V₁ – P₂ V₂)

Rumus Menentukan Usaha Luar menggunakan Grafik

---

Usaha luar yang dilakukan oleh gas pada tekanan tidak tetap dapat dinyatakan dalam diagrar p-V, yang besarnya sebanding dengan luas daerah di awah kurva

a. Proses ke arah kanan
V₂ > V₁, berarti W bernilai positif
W = p (V₂-V₁)

b. Proses Kearah Kiri

V2 < V1, sehingga W bernilai negatif
W = -p (V₂-V₁)

c. Proses Berbentuk Siklus

Proses 1 ke 2 → W = 0
Proses 2 ke 3(ke kanan) → W = positif
Proses 3 ke 4 → W = 0
Proses 4 ke 1 (ke kiri) → W = negatif

W Total = Δp x ΔV (p₂-p₁) x (V₂-V₁)