Penyebab Kenaikan
Suhu pada Pompa Ban
 |
| Pompa Sepeda |
Saat anda memompa
ban, pernahkah Anda menyentuh badan pompa? Pompa ban sepeda merupakan contoh
keseharian yang berhubungan dengan usaha, kalor, dan energi dalam. Saat anda
menekan pompa, Anda berarti memberikan kerja atau usaha mekanis ke dalam sistem
pompa sehingga menaikkan energi dalam sistem pompa. Jika gerakan pompa cukup
cepat sedemikian rupa sehingga kalor tidak sempat dialirkan melalui pompa
udara, hampir keseluruhan usaha yang dilakukan akan menaikkan energi dalam. Hal
ini menyebabkan sistem pompa akan memanas.
Secara matematis, Q = U – W, tanda W negatif karena usaha dilakukan pada sistem
pompa. Oleh karena Q = 0 (udara tidak sempat mengonveksikan kalor) maka W = U,
artinya hampir semua usaha diubah menjadi energi dalam. Hal ini terbukti dengan
naiknya suhu pada badan pompa.
Aplikasi di atas merupakan Hukum I Termodinamika. Hukum I termodinamika berisi
pernyataan tentang kekekalan energi. Hukum ini menggambarkan percobaan yang
menghubungkan usaha yang dilakukan pada sistem (W), panas yang ditambahkan atau
dikurangi pada sistem (Q), dan energi internal sistem (U). Hasil percobaan
Joule menyatakan bahwa jumlah panas yang ditambahkan dan usaha yang dilakukan
pada sistem sama dengan perubahan energi internal sistem.
Dengan demikian, meskipun energi kalor sistem telah berubah menjadi energi
mekanik (usaha) dan energi dalam, jumlah seluruh energi tersebut selalu tetap.
Secara matematis, Hukum Pertama Termodinamika dituliskan sebagai berikut.
Q = ΔU +
W
dengan:
Q = kalor yang
diterima atau dilepaskan oleh sistem,
ΔU = U2 — U1 =
perubahan energi dalam sistem, dan
W = usaha yang
dilakukan sistem.
Perjanjian tanda yang
berlaku untuk persamaan di atas tersebut adalah sebagai berikut.
1. Jika sistem
melakukan kerja maka nilai W berharga positif.
2. Jika sistem
menerima kerja maka nilai W berharga negatif
3. Jika sistem
melepas kalor maka nilai Q berharga negatif
4. Jika sistem
menerima kalor maka nilai Q berharga positif
Sumber :
0 komentar:
Posting Komentar