Dokumen tersebut merupakan bab tentang termodinamika pada buku pelajaran fisika SMA/MA kelas XI yang membahas tentang konsep-konsep dasar termodinamika seperti kalor, usaha, proses-proses termodinamika, hukum pertama dan kedua termodinamika, serta contoh soal-soal penerapannya.

1. Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI
Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam
Termodinamika
7
Bab

2. Beranda
Kegiatan Awal
Kalor dan Usaha
Proses Termodinamika
Kesimpulan
Tugas Proyek
Uji Kompetensi Awal
1. Apa itu termodinamika?
2. Sebutkan contoh-contoh aplikasi
termodinamika dalam kehidupan sehari-hari!
3. Jelaskan proses-proses isotermal, isokhorik,
isobarik, dan adiabatik!
Kapasitas kalor
Hukum Pertama
Termodinamika
Hukum Kedua
Termodinamika

3. KEGIATAN AWAL
Hukum 1 Termodinamika
Tujuan: Membuktikan Hukum 1 Termodinamika
Alat dan Bahan: 1. Balon 3 buah 4. Air
2. Wadah 3 buah 5. Es
3. Botol 3 buah
Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan. Kemudian, susun seperti gambar.
2. Pasangkanlah 3 buah balon pada masing-masing botol.
3. Isi wadah nomor 1 dengan air keran, wadah 2 dengan air panas, dan wadah 3 dengan
air dingin/air dengan es batu.
4. Amati apa yang terjadi pada balon tersebut.
Analisis
1. Balon pada wadah nomor 1 dan 3 tidak mengembang. Namun, hanya balon
pada wadah nomor 2 yang mengembang, dapatkan Anda menjelaskan
fenomena tersebut?
2. Apakah suhu dari air pada wadah yang menyebabkan balon menjadi
mengembang?

4. KALOR DAN USAHA
• Kalor merupakan energi panas.
• Usaha melibatkan perpindahan energi
yang tidak dipengaruhi oleh perbedaan
suhu.
• Istilah dalam termodinamika yaitu :
1. Sistem
2. Lingkungan
3. Pembatas
Sistem dalam Termodinamika
Sistem
Terbuka
Sistem
Tertutup
Sistem
Terisolasi

5. Usaha pada Sistem Termodinamika
Sebuah piston yang diisi oleh gas dengan nilai
tekanan P sehingga diperoleh nilai W pada
termodinamika:

6. Rasio pemampatan gas suatu mesin
adalah 4 : 1. Artinya volume gas
setelah dimampatkan amenjadi ¼ kali
volume awal. Diketahui bahwa volume
awal sebesar 12 m3. Jika tekanan
mula-mula sebesar 1 atm, tentukan
usaha yang dilakukan oleh sistem!
Contoh Soal 7.1
Jawab:
W bernilai negatif memiliki arti bahwa
sistem menerima usaha.
Kerjakan Uji Kompetensi 7.1 di buku
halaman 161 dengan sungguh-sungguh.

7. PROSES TERMODINAMIKA
Proses Isobarik
• proses di mana tekanan bernilai tetap.
• Usaha yang dilakukan pada proses
isobarik:
• Usaha pada gas ideal:
Grafik hubungan tekanan (P)
dan volume (V) pada proses
isobarik
Hukum Charles

8. Proses Isokorik (Isovolume)
• Pada proses isokorik, volume sistem konstan,
maka besarnya usaha sama dengan nol.
• Pada proses isokorik suhu meningkat dan
volume tetap sehingga tekanan akan
meningkat.
Hukum Gay-Lussac
Grafik hubungan tekanan (P)
dan volume (V) pada proses
isokorik

9. Proses Isokorik (Isovolume)
• Proses isotermik adalah proses perpindahan
kalor pada suhu konstan (suhu sama).
• Usaha yang dilakukan pada proses isotermik:
Hukum Boyle
Grafik hubungan tekanan (P)
dan volume (V) pada proses
isotermik

10. Proses Isokorik (Isovolume)
• Proses adiabatik terjadi jika sistem terisolasi
dari kalor yang masuk dan kalor yang keluar
(Q=0).
• Usaha yang dilakukan pada proses
adiabatik:
• Dengan ϒ adalah tetapan Laplace:
Grafik hubungan tekanan (P)
dan volume (V) pada proses
adiabatik

11. Tentukan usaha yang dilakukan sistem
yang mengalami siklus berikut.
Contoh Soal 7.2
Jawab:
Kerjakan Uji Kompetensi 7.2 di buku
halaman 164 dengan sungguh-sungguh.

12. KAPASITAS KALOR
• Kalor jenis (c) adalah jumlah energi panas
yang dibutuhkan untuk meningkatkan
temperatur atau suhu material tersebut
sebesar 1°C.
• Jumlah energi yang berpindah:
• Kapasitas kalor (C) yaitu perbandingan
banyaknya kalor ΔQ yang dibutuhkan
sebuah benda (material) untuk menaikkan
• temperaturnya sebesar ΔT.

13. Sebuah magnesium memiliki massa
sebesar 1.000 gr. Jika suhu magnesium
diturunkan dari 20°C menjadi 5°C,
tentukan nilai kalor jenisnya. Diketahui
bahwa nilai energi yang diserap oleh
magnesium adalah –15.3 kJ. Tentukan
nilai kalor jenisnya!
Contoh Soal 7.3
Jawab:
Kerjakan Uji Kompetensi 7.3 di buku
halaman 167 dengan sungguh-sungguh.

14. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA
Hukum termodinamika pertama:
Ketika memberikan kalor pada suatu sistem, maka kalor tersebut
akan digunakan oleh sistem untuk melakukan kerja atau usaha
dan merubah energi dalamnya.
Peraturan tanda positif dan negatif hukum termodinamika
pertama.
1. Q (-) : suhu benda diturunkan atau sistem melepaskan kalor.
2. Q (+): suhu benda dinaikkan atau sistem menerima kalor.
3. W (-): sistem menerima usaha.
4. W (+): sistem melakukan usaha.
5. ΔU (-): energi dalam sistem berkurang.
6. ΔU (+): ketika energi dalam sistem bertambah.

15. Tentukan energi dalam sistem suatu
gas ketika kalor sebanyak 400 kalori
dikeluarkan oleh suatu sistem dan
usaha yang dilakukan sistem sebesar
600 Joule! Diketahui bahwa 1 kalori =
4,2 Joule.
Contoh Soal 7.4
Jawab:
Jadi, sistem dalam energi dalam
berkurang sebanyak 2,280 J.
Kerjakan Uji Kompetensi 7.4 di buku
halaman 169 dengan sungguh-sungguh.

16. HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA
• Entropi (S) merupakan besaran yang menunjukkan
ketidakteraturan suatu sistem dalam sebuah proses.
• Hukum kedua termodinamika :
1. Proses reversibel atau proses bolak-balik adalah
proses menggembalikan keadaan akhir suatu proses
menjadi keadaan awal (entropi tidak meningkat).
2. Ireversibel adalah proses yang berjalan satu arah di
mana keadaan akhir suatu proses tidak dapat
dikembalikan seperti keadaan awal.
• Perubahan entropi:
Contoh peristiwa ireversibel

17. Jawab:
1.
2.
1. Diketahui volume 4 mol gas
diatomik bersuhu 400 K
berekspansi menjadi 3 kali volume
semula. Tentukan perubahan
entropi pada gas tersebut!
2. Tentukan perubahan entropi dari
es termasuk 10 gram yang
mencair pada suhu 0°C jika
diketahui bahwa kalor lebur es =
334 J/g!
Contoh Soal 7.5 dan 7.6
Kerjakan Tugas Individu, Uji Kompetensi 7.5 dan Kegiatan
Kelompok pada halaman 171, serta Uji Kemampuan Bab 7
halaman 174 dengan sungguh-sungguh.

18. KESIMPULAN

19. Lakukan tugas proyek Bab 7 mengenai
Kalor yang Diserap dari Energi Matahari
di buku halaman 172. Kemudian,
buatlah dalam bentuk laporan praktium
dan sampaikan hasilnya dihadapan
temanmu.
Tugas Projek

20. TERIMA KASIH

21. • https://p4.wallpaperbetter.com/wallpaper/958/604/1021/dubai-city-
of-skyscrapers-tall-buildings-night-light-port-yachts-desktop-wallpaper-
download-free-wallpaper-preview.jpg
https://fumfaces.wordpress.com/2012/11/11/biografi-georg-simon-ohm/
https://news.indotrading.com/uploads/2020/06/unnamed-12.jpg
https://media.hitekno.c
/thumbs/2019/11/24/50064-ilustrasi-baterai/730x480-img-50064-ilustrasi-
baterai.jpg
https://5.imimg.com/data5/QM/DK/MY-60033079/analog-voltmeter-
500x500.jpg
http://majalah1000guru.net/2014/08/lampu-bohlam-lampu-neon/
https://en.wikipedia.org/wiki/Resistor
https://epci.eu/wp-content/uploads/2019/10/NTC-Thermistor.jpg
https://caramesin.com/wp-content/uploads/2021/09/PTC.jpg
REFERENSI
Sumber Gambar
• www.pikiran-rakyat.com
• www.lawofthermodynamicsinfo.com
• www.cloudfront.net
• www.amazonaws.com
• www.kompasiana.com