TERMODINAMIKA

Hukum Termodinamika Pertama 

         Hukum termodinamika pertama adalah kelanjutan dari hukum termodinamika ke nol yang sudah dijelaskan sebelumnya. Hukum termodinamika pertama ini sebenarnya sangat berkaitan dengan hukum kekekalan energi y ang berbunyi bahwa:
 

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, namun energi hanya dapat berubah wujud.

        Hukum termodinamika pertama ini sangat bekaitan dnegan erat dengan hukum kekekalan energi tersebut. Masih sama seperti hukum termodinamika ke nol, hukum termodinamika pertama ini banyak ditemukan di peristiwa keseharian.           

       Meskipun memiliki isi yang hampir sama dengan hukum kekekalan energi, namun sesungguhnya kurang baik jika kita tidak mengetahui bunyi hukum termodinamika pertama yang sesungguhnya. Hukum termodinamika pertama ini berbunyi bahwa:

The total is the same in all adiabatic processes between any two equilibrium states having the same kinetic and potential energy.

          Bunyi hukum termodinamika pertama adalah perubahan energi total dalam suatu sistem yang tertutup adalah sama besar dengan jumlah besarnya kalor yang  ditambahkan ke dalam sistem termodinamika dan usaha yang dilakukan di sistem tersebut. Jika dituliskan dalam bentuk rumus, maka:

                    dimana:                             U       = perubahan energi dalam

                                                             Q        = perubahan kalor

                                                             W       = perubahan usaha yang dilakukan

        Di dalam hukum termodinamika pertama bekerja beberapa peristiwa lain, antara lain yaitu proses isotermal, proses isobarik, proses isokhorik, dan proses adiabatik. Proses isotermal adalah proses pada peristiwa terjadiinya hukum termodinamika pertama pada saat suhunya selalu konstan, yang artinya, di dalam sistem tersebut tidak terjadi perubahan suhu. Proses isobarik adalah peristiwa dimana tekanan tidak berubah, tekanan di dalam sistem selalu sama dan tidak ada perubahan yang signifikan. Proses isokhorik adalah peristiwa pada hukum termodinamika pertama pada saat volumenya yang kostan. Dan proses adiabatik adalah peristiwa dimana tidak ada perubahan kalor di dalam sistem.

          Penerapan hukum termodinamika pertama ini terjadi pada banyak peristiwa sehari hari, hanya kita saja yang kurang peka dan akhirnya kurang sadar dengan adanya peristiwa hukum termodinamika pertama ini. Salah satu contohnya adalah pada bunga es di kulkas kita semua. Jika kulkas disebut sebagai sistem dan panas yang ada di luar nya adalah lingkungan. Adanya perubahan suhu dan tekanan di dalam sistem tersebut akan membuat terjadinya hukum termodinamika pertama. Kalor mengalir dari dalam sistem ke luar sistem (lingkungan). Lalu, di dalam kulkas bekerja usaha untuk teteap menyetabilkan keadaan di dalam kulkas. Usaha ini diubah dalam bentuk yang lain, yaitu menjadi bunga es, sehingga suhu es tetap terjaga (dingin) meskipun mesinnya menghasilkan kalor (mengubah dari energi listrik menjadi kalor yang digunakan untuk mendinginkan isi kulkas). Jika usaha nya tidak diubah dalam bentuk bunga es, maka kulkas akan overheat atau kepanasan dan akan cepat rusak.

       Selain menggunakan contoh dari kulkas, tentu masih banyak contoh lain. Seperti pada pembuatan popcorn, merebus air, dll. Sedikit pengantar tentang hukum termodinamika pertama ini saya rasa sudah cukup menambah pengetahuan dan kepahaman mahasiswa yang mengambil mata kuliah Termodinamika.

Sumber : Giancoli, Douglas C.. 2001. Fisika edisi kelima jilid 1. Jakarta: Erlangga