hukum kekekalan energi

Azas kekekalan energi menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain , tetapi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Untuk memhaminya secara lebih baik, kita harus membahas beberapa hal :

1.     Sistem dan Lingkungan

Sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian
Lingkungan adalah bagian lain dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem kita. Sistem terdiri dari :

o    Sistem terbuka yaitu sistem yang dapat mengalami pertukaran materi dan energi dengan lingkungan.

o    Sistem tertutup yaitu sistem yang dapat mengalami pertukaran energi tetapi tidak terjadi pertukaran materi dengan lingkungan

o    Sistem terisolasi yaitu sistem yang dapat mengalami pertukaran materi dan energi dengan lingkungan

Transfer ( pertukaran ) energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentuk-bentuk energi lainnya yang secara kolektif disebut kerja(w).

2.     Energi Dalam

Energi didefinisikan sebagai kemampuan melakukan kerja. Energi dalam yaitu jumlah energi yang dimiliki oleh suatu sistem dan dinyatakan dengan E . Perubahan energi dalam suatu proses hanya ditentukan oleh energi dalam mula-mula (E1) dan energi dalam akhir (E2).

∆E  =  E2 – E1

Untuk reaksi kimia perubahan energi dalam reaksi sama dengan energi dalam produk dikurangi dengan energi dalam pereaksi.

∆E  =  Ep – Er

Jika energi dalam produk lebih besar daripada energi dalam peraksi, maka  ∆E akan bertanda positif dan sebaliknya :

Jika  Ep > Er          ∆E  =  Ep – Er >0 ( bertanda  positif )
Jika  Ep < Er          ∆E  =  Ep – Ek <0 ( bertanda  negatif)

3.     Kerja ( w )

Pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan selain dalam bentuk kalor disebut kerja. Bentuk kerja yang paling lazim menyertai proses kimia adalah  kerja tekanan-volum, yaitu jenis kerja yang berkaitan dengan perubahan volum sistem.
W = P x  ∆V

4.     Kalor ( q )

Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya karena perubahan suhu, yaitu dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jumlah kalor yang diserap atau dibebaskan oleh sistem dapat ditentukan dengan mengukur perubahan suhu yang terjadi pada sistem. Apabila massa dan kalor jenis atau kapasitas kalor sistem diketahui, maka junlah kalor dapat dihitung dengan rumus :

q = m.c. ∆t

5. Hukum Pertama Termodinamika

Hubungan antara energi dalam, kalor, dan kerja dirumuskan dalam hukum1 termodinamika, yang disebut jiga hukum kekekalan energi:
“Energi dapat di ubah tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan”
         Secara matematika, hukum pertama termodinamika dapat dinyatakn sebagai berikut :
∆E = q + w

6. Kalor Reaksi: ∆E dan ∆H

Suatu reaksi kimia dapat dipandang terdiri dari dua sistem yang berbeda, yaitu pereaksi dengan energi dalam E1  dan produk energi dalam E2.

                Pereaksi                                           Produk
               (keadaan 1)                                                  ( keadaan 2 )
                      E1                                            E2
Jika kalor reaksi pada tekanan tetap dinyatakan dengan qp,maka hukum 1 termodinamika dapat ditulis sebagai berikut :
∆E   =  qp +  w  atau  qp  =  ∆E – w = q reaksi
Perubahan entalpi yang menyertai reaksi hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir:
∆H  =  Hp  -   Hr