BAB IVHUKUM KEKEKALAN ENERGI

Telah disebutkan bahwa jumlah energi yang dimiliki sistemdinyatakan sebagai energi dalam (U). Hukum I termodinamika menyatakanhubungan antara energi sistem dengan lingkungannya jika terjadi peristiwa.Energi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskankalor. Jika sistem menyerap energi kalor, berarti lingkungan kehilangankalor, energi dalamnya bertambah (U > 0), dan sebaliknya, jikalingkungan menyerap kalor atau sistem membebasakan kalor maka energidalam sistem akan berkurang (U < 0), dengan kata lain sistem kehilangankalor dengan jumlah yang sama.Energi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan ataumenerima kerja. Walaupun sistem tidak menyerap atau membebaskan kalor,energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja, sebaliknyaakan bertambah jika sistem menerima kerja.Sebuah pompa bila dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalampompa naik dan volumenya bertambah. Berarti energi dalam gas bertambahdan sistem melakukan kerja. Dengan kata lain, kalor (q) yang diberikankepada sistem sebagian disimpan sebagai energi dalam (U) dan sebagianlagi diubah menjadi kerja (w).Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerjadalam hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut:U = q + W (6)Persamaan (6) menyatakan bahwa perubahan energi dalam (U)sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerjayang diterima sistem (w). Rumusan hukum I termodinamika dapatdinyatakan dengan ungkapan atau kata-kata sebagai berikut. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah darisatu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.Karena itu hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi .Berdasarkan hukum I termodinamika, kalor yang menyertai suatureaksi hanyalah merupakan perubahan bentuk energi. Energi listrik dapatdiubah menjadi bentuk energi kalor. Energi kimia dapat diubah menjadienergi listrik dan energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia. Agartidak terjadi kekeliruan dalam menggunakan rumus diatas, perlu ditetapkansuatu perjanjian. Maka perjanjian itu adalah:1. Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan2. Kalor (q) yang masuk sistem bertanda positif (+), sedangkan yang keluarbertanda negatif (-)3. Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi) bertanda negatif (-) , danyang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif4. Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan.5. Kerja dihitung dengan rumus:W=-P(V1-V2) (7)Dimana w = kerja (pada tekanan 1 atm), V1 = volume awal, dan V2= volume akhir, dan P = tekanan yang melawan gerakan piston pompa(atm), P untuk ekspansi adalah P ex dan untuk kompresi adalah P in .Penerapan hukum termodinamika pertama dalam bidang kimia merupakanbahan kajian dari termokimia.