Termodinamika

Konsep: Hukum I Termodinamika adalah hukum kekekalan energi: kalor yang masuk (Q) dipakai untuk menaikkan energi dalam $(\Delta U)$ dan melakukan kerja (W). Rumus baku: $Q=\Delta U+W$. Jawaban benar: A -- Opsi $A(Q=\Delta U+W)$ tepat karena dengan konvensi Q masuk positif dan W oleh gas (memuai) positif, kalor masuk terbagi menjadi tambahan energi dalam plus kerja yang dilakukan gas. Tips: Hafalkan 'kalor masuk dipakai untuk panas + kerja': $Q=\Delta U+W$ (konvensi kerja oleh gas).

Konsep: Penamaan proses gas memakai awalan 'iso-' (tetap) ditambah besaran yang konstan. Tekanan tetap = isobarik (baros = tekanan). Jawaban benar: B -- Opsi B (isobarik) benar karena 'iso' = tetap dan 'baros' = tekanan, jadi isobarik tepat berarti proses dengan tekanan konstan. Tips: Cocokkan akhiran: -barik=tekanan, -khorik=volume, -termik=suhu, adiabatik=tanpa kalor.

Konsep: TRIK: di setiap proses, satu besaran NOL: isokhorik W=0 (V tetap), adiabatik Q=0 (terisolasi), isotermik Delta U=0 (T tetap untuk gas ideal). Langkah penyelesaian: 1. Bongkar arti namanya lebih dulu: iso berarti tetap dan khorik menunjuk pada ruang, jadi proses ini berlangsung pada volume yang tidak berubah. 2. Volume tidak berubah berarti $\Delta V=0$. 3. Usaha gas dihitung dengan $W=P\Delta V$, dan berapa pun tekanannya, mengalikan dengan nol tetap menghasilkan nol. 4. Suhu, tekanan, kalor, maupun energi dalam masih boleh berubah pada proses ini; hanya usahanya yang dipastikan lenyap. Jawaban benar: C -- besaran yang pasti bernilai nol adalah usaha gas, sebab volume yang tetap membuat $\Delta V=0$ sehingga hasil kali $P\Delta V$ ikut nol. Tips: TRIK: di setiap proses, satu besaran NOL: isokhorik W=0 (V tetap), adiabatik Q=0 (terisolasi), isotermik Delta U=0 (T tetap untuk gas ideal). Ingat: 'i-K-K-A' (isoKhorik=W, adiAbatik=Q, isoTermik=DeltaU).

Konsep: Energi dalam gas ideal hanya fungsi suhu. Pada proses isotermik suhu tetap, maka $\Delta U=0$. Jawaban benar: D -- Opsi $D(\Delta U)$ benar karena untuk gas ideal U bergantung hanya pada T; T tetap sehingga U tetap dan $\Delta U=0$. Tips: Gas ideal: U hanya fungsi T. T tetap -> $\Delta U=0$, dan semua Q langsung jadi W.

Konsep: TRIK MEMORIS: adiabatik = a (tanpa) + diabatik (kalor lewat) = TANPA KALOR. Langkah penyelesaian: 1. Perhatikan bentukan katanya: awalan a- berarti tanpa, dan diabatik berkaitan dengan lewatnya kalor, jadi adiabatik berarti tanpa perpindahan kalor. 2. Keadaan itu tercapai bila sistem terbungkus penahan panas atau prosesnya berlangsung sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir. 3. Karena tidak ada kalor yang masuk maupun keluar, maka $Q=0$. 4. Perhatikan bahwa suhu dan energi dalam justru tetap boleh berubah, sebab perubahannya dibiayai oleh usaha, bukan oleh kalor. Jawaban benar: C -- besaran yang bernilai nol adalah kalor, sebab pada proses ini tidak ada panas yang sempat mengalir masuk maupun keluar sistem. Tips: TRIK MEMORIS: adiabatik = a (tanpa) + diabatik (kalor lewat) = TANPA KALOR. Q=0. Kalau gas memuai adiabatik, suhu PASTI turun karena energi dalam digunakan untuk kerja. Ini prinsip pendingin AC dan refrigerator.