Energi dalam adalah total energi kinetik dari atom-atom atau molekul-molekul yang bergerak dalam suatu sistem.
Besarnya energi dalam ditentukan oleh:
\(U = \frac f2 \:.\: n \:.\: R \:.\: T \)
\(U = \frac f2 \:.\: N \:.\: k \:.\: T\)
f : dejarat kebebasan
Gas monoatomik → f = 3 (tiga dimensi)
Gas diatomik → f = 5 (tiga dimensi dan dua arah rotasi)
Gas non linier triatomik → f = 6
| Gas monoatomik (f = 3) | Gas diatomik (f = 5) |
| \(U = \frac 32 \:.\: n \:.\: R \:.\: T\)
\(U = \frac 32 \:.\: N \:.\: k \:.\: T\)
Karena \(P \:.\: V = n \:.\: R \:.\: T\) maka: \(U = \frac 32 \:.\: P \:.\: V\) |
\(U = \frac 52 \:.\: n \:.\: R \:.\: T\)
\(U = \frac 52 \:.\: N \:.\: k \:.\: T\)
Karena \(P \:.\: V = n \:.\: R \:.\: T\) maka: \(U = \frac 52 \:.\: P \:.\: V\) |
| U = energi dalam
n = jumlah mol gas N = jumlah atom/molekul gas T = suhu (K) |
\(R = 8,31 \text{ J/mol K}\)
\(k = 1,38 × 10^{-23} \text{ J/K}\) |
Perubahan energi dalam (ΔU)
Perubahan energi dalam ditentukan oleh:
\(\Delta U = \frac f2 \:.\: n \:.\: R \:.\: \Delta T \)
\(\Delta U = \frac f2 \:.\: N \:.\: k \:.\: \Delta T\)
| Gas monoatomik (f = 3) | Gas diatomik (f = 5) |
| \(\Delta U = \frac 32 \:.\: n \:.\: R \:.\: \Delta T \)
\(\Delta U = \frac 32 \:.\: N \:.\: k \:.\: \Delta T\) \(\Delta U = \frac 32 \:.\: (P_2 \:.\: V_2 - P_1 \:.\: V_1)\) |
\(\Delta U = \frac 52 \:.\: n \:.\: R \:.\: \Delta T \)
\(U = \frac 52 \:.\: N \:.\: k \:.\: \Delta T\) \(\Delta U = \frac 52 \:.\: (P_2 \:.\: V_2 - P_1 \:.\: V_1)\) |