Diketahui:

Diagram aliran energi dari sebuah sistem termodinamika.

$Q_{\text{masuk}}$ = 300 J

$Q_{\text{keluar}}$ = -200 J (bernilai negatif karena dilepaskan dari sistem ke lingkungan)

$W_{\text{masuk}}$ = -200 J (bernilai negatif karena diberikan dari lingkungan ke sistem)

$W_{\text{keluar}}$ = 100 J

Ditanya:

Perubahan energi dalam $\Delta U$ = ?

Jawab:

Energi dalam merupakan energi yang dimiliki oleh sistem terkait dengan interaksi antar partikel di dalam sistem tersebut. Nilai absolutnya sulit dihitung. Namun, perubahan energi dalam ($\Delta U$) nya dapat dihitung dengan mudah. Selama proses termodinamika terjadi, energi dalam dapat berkurang maupun bertambah.

Menurut hukum kekekalan energi, besarnya perubahan energi dalam suatu sistem adalah:

$\Delta U=Q-W$, di mana Q merupakan kalor yang diterima dari lingkungan dan W merupakan usaha yang diberikan ke lingkungan. Kalor yang dilepas ke lingkungan akan bernilai negatif serta usaha yang diberikan oleh lingkungan juga akan bernilai negatif.

$\Delta U=Q-W$

$=\left(Q_{\text{masuk}}+Q_{\text{ keluar}}\right)-\left(W_{\text{masuk}}+W_{\text{keluar}}\right)$

$=\left(300+\left(-200\right)\right)-\left(\left(-200\right)+100\right)$

$=100-\left(-100\right)$

$=200$ J

Jadi, besarnya perubahan energi dalam adalah 200 J.