ENERGI

Suatu sistem dapat memiliki beberapa bentuk energi. Dengan mengasumsikan properti-properti yang seragam di seluruh sistem, energi kinetik adalah


dimana V adalah kecepatan dari setiap gumpalan zat, yang diasumsikan konstan di seluruh sistem yang di maksud. jika kecepatan tidak konstan untuk setiap gumpalan, maka energi kinetik ditentukan dengan mengintegrasikan keseluruhan sistem. Energi yang dimiliki oleh suatu sistem yang disebabkan oleh ketinggiannya h di atas suatu datum yang ditentukan secara acak disebut sebagai energi potensialnya; energi ini ditentukan dari persamaan 

Bentuk-bentuk energi lainnya termasuk energi yang disimpan dalam baterai, energi yang disimpan dalam kondensor elektrik, energi potensial elektrostatik dan energi permukaan. Selain itu, ada juga energi yang berkaitan dengan translasi, rotasi dan getaran dari molekul, elektron, proton dan neutron, dan energi kimiawi yang diakibatkan oleh persenyawaan di antara atom-atom dan di antara partikel-partikel subatom.Bentuk-bentuk energi dalam molekul dan atom semacam ini akan disebut sebagai energi internal dan diberikan simbol huruf U. Dalam pembakaran, energi dilepaskan ketika persenyawaan-persenyawaan kimiawi di antara atom-atom mengalami perubahan susunan; reaksi-reaksi nuklir terjadi ketika terjadi perubahan-perubahan di antara partikel-partikel subatom. Dalam termodinamika perhatian kita dipusatkan pada energi internal yang berkaitan dengan pergerakan molekul-molekul yang dipengaruhi oleh berbagai properti-properti makroskopik seperti misalnya tekanan, temperatur, dan volume spesifik. 

Energi internal, seperti tekanan dan temperatur, merupakan suatu properti yang memiliki signifikansi yang sangat mendasar. Suatu zat selalu memiliki energi internal; jika terdapat aktivitas molekuler, maka terdapat energi internal. Walaupun demikian, kita tidak perlu mengetahui nilai absolut dari energi internal tersebut, karena kita hanya tertarik pada bagaimana energi tersebut bertambah atau berkurang.

Hukum kekekalan  energi menyatakan bahwa suatu sistem tertutup memiliki energi yang konstan. Dalam suatu sistem tertutup energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan; hanya dapat ditransformasikan dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Contoh:

Sebuah mobil seberat 2200 kg yang melaju pada kecepatan 90 km/jam (25 m/s) menabrak sebuah mobil lain seberat 1000 kg yang sedang diam. setelah menabrak mobil yang besar melambat menjadi 50 km/jam (13,89 m/s) dan mobil yang lebih kecil memiliki kecepatan sebesar 88 km/jam (24,44 m/s). Seberapa besarkah kenaikan yang terjadi pada energi internal, jika kedua kendaraan tersebut dianggap sebagai suatu sistem?

Penyelesaian:
Energi kinetik sebelum tabrakan adalah (V=25 m/s)

Setelah tabrakan energi kinetiknya menjadi
 
Kekekalan energi mengharuskan

Jadi,




Sumber: Potter, Merle C dan Somerton, Craig W. 2008. Termodinamika Teknik. Erlangga: Jakarta.