Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk lain.
Contoh perubahan energi:
Perubahan energi listrik menjadi energi gerak, contoh: penggunaan kipas angin listrik
Perubahan energi listrik menjadi energi panas, contoh: penggunaan setrika listrik
Perubahan energi kimia menjadi energi cahaya, contoh: penggunaan baterai pada lampu senter
Rumus untuk menghitung perubahan energi dalam pada sistem:
\(\color{blue} \triangle U = q \:-\: w\)
\(\triangle U = \text{ perubahan energi dalam}\)
\(q = \text{ jumlah kalor yang diserap atau dilepas sistem}\)
\(w = \text{ kerja yang dilakukan atau diterima sistem}\)
Ketentuan tanda:
- Sistem menyerap kalor maka \(q\) bernilai positif
- Sistem melepas kalor maka \(q\) bernilai negatif
- Sistem menerima kerja maka \(w\) bernilai negatif
- Sistem melakukan kerja maka \(w\) bernilai positif
Contoh:
Suatu sistem melepas kalor sebesar 100 kJ setelah menerima kerja sebesar 60 kJ. Tentukan perubahan energi dalam sistem tersebut.
Pembahasan:
Karena sistem melepas kalor maka \(q = -100 \text{ kJ}\)
Karena sistem menerima kerja maka \(w = -60 \text{ kJ}\)
\(\triangle U = q \:-\: w\)
\(\triangle U = -100 \:-\:(-60)\)
\(\triangle U = -40 \text{ kJ}\)
Jadi, perubahan energi dalam pada sistem tersebut adalah \(-40 \text{ kJ}\)