ENERGI ALTERNATIF MIKROHYDRO

OLEH : JOSEPHMARIAWAN99@GMAIL.COM

(@W03-YOSEF)

Pendahuluan

Indonesia merupakan penghasil emisi gas rumah kaca terbesar kelima di dunia. Alasan jumlah gas rumah kaca yang tinggi adalah karena cara Indonesia menghasilkan energinya. Lebih dari 96% produksi energi berasal dari energi konvensional. Hanya 4% yang akan diproduksi dapat diperbarui.
Di antara alasan lain Indonesia merasakan pengaruh kuat dari perubahan iklim: meningkatnya cuaca ekstrem misalnya: musim kemarau yang panjang selama musim panas. Jadi mudah bagi hutan yang terbakar untuk menyebar dan menjadi semakin besar setiap tahun. Para petani juga memanen lebih sedikit atau membutuhkan banyak air untuk ladang mereka.

Salah satu solusi melawan perilaku ikatan adalah energi terbarukan. Jika kita melihat di sektor energi terbarukan, pangsa pembangkit listrik tenaga air hanya 10,2% (pembangkit listrik tenaga air 9,9%, pembangkit listrik tenaga mini hidro 0,2% dan pembangkit listrik mikrohidro 0,1%). Saat ini Indonesia menghasilkan dari seluruh potensi tenaga air di 75.000 MW di negara ini hanya 9% (13.741 GWh)

Jika Anda ingin menggunakan tenaga air daripada yang Anda butuhkan sungai. Entah Anda menggunakan bijih tinggi kecepatan dari sungai untuk menghasilkan energi. Air memiliki energi kinetik atau potensial dan membuat tubuh revolusi menjadi terhuyung-huyung. Ini hanya mungkin dengan perlawanan yang melekat pada tubuh revolusi. Perlawanan harus menggunakan seluruh tenaga air jika memungkinkan. Jadi generator menghasilkan listrik yang efisien dari gerakan rotasi ini.

Pembahasaan

Prinsip dasar dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah transformasi energi dari energi potensial yang ada pada aliran dan ketinggian menjadi energi mekanik dan energi listrik. Pembangkit listrik tenaga mikrohidro memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang dimiliki oleh aliran air. Aliran air yang memiliki beda ketinggian dapat diperoleh dari saluran irigasi, sungai ataupun dari air terjun. Energi mekanik dihasilkan melalui perputaran poros turbin oleh aliran air.^[5]

Dalam skema pembangkit listrik tenaga mikrohidro, ketinggian jatuh air dan debit air merupakan dua hal penting dalam menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan.^[5] Hal ini adalah sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik. Daya yang masuk (Pgross) merupakan penjumlahan dari daya yang dihasilkan (Pnet) ditambah dengan faktor kehilangan energi (loss) dalam bentuk suara atau panas. Daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari daya yang masuk dikalikan dengan efisiensi konversi (Eo).^[1]

Pnet = Pgross ×Eo kW

Daya kotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan juga dikalikan dengan sebuah faktor gravitasi (g = 9.8), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik adalah :

Pnet = g ×Hgross × Q ×Eo kW

Di mana head dalam meter (m), dan debit air dalam meter kubik per detik (m³/s)

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang antara lain:^[6]

1. Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.
2. Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.^{[butuh rujukan]}
3. Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.^{[butuh rujukan]}
4. Bak penenang (Forebay). Bak penenang berada di ujung saluran pembawa yang berfungsi untuk mecegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat
5. Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.
6. Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.^{[butuh rujukan]}
7. Pipa Isap, (draft tube). Pipa isap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer.
8. Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
9. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
10. Pengalih Beban (Ballast load). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol.

Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi (kondisi geografis, baik potensi aliran air serta ketinggian tempat) serta budaya masyarakat.^{[butuh rujukan]} Sehingga terdapat kemungkinan terjadi perbedaan desain mikrohidro serta komponen yang digunakan antara satu daerah dengan daerah yang lain.

Mengapa tenaga air?

• Efisien: karena dimungkinkan memproduksi listrik dengan sedikit air.
• Daya listrik yang konstan: pembangkit listrik mikrohidro menghasilkan kemandirian angin dan listrik matahari 24 jam. Lebih mudah bagi pengguna untuk menghitung dengan daya konstan.
• Solusi murah: dibandingkan dengan energi terbarukan lainnya, tenaga mikrohidro memiliki harga yang terjangkau berkisar di bawah $1000 hingga $20000.
• Negara maju: untuk hampir setiap sungai di setiap negara maju, Anda akan menemukan model tanaman yang mudah diperbaiki. Selain itu, umur panjang dan layanan perbaikan penting untuk negara maju.
• Pemasukkan tambahan: Pengguna dapat menjual energi surplus di pasar listrik dan mendapatkan penghasilan tambahan.
• Lingkungan: pembangkit listrik tenaga mikrohidro menghasilkan energi tanpa mengeluarkan gas rumah kaca.

Jenis pembangkit listrik tenaga mikrohidro

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro mampu menghasilkan 5 – 100 kW listrik dan sebagian besar digunakan oleh rumah tangga. Perbedaan utama antara jenis tanaman adalah perbedaan ketinggian bijih tinggi aliran air sebelum memasuki generator.

Pelton Turbine

Tipe ini bekerja paling efektif di atas 20 m antara titik awal aliran dan turbin. Jadi, pastikan Anda memiliki kecepatan air yang cukup.
Anda memiliki cakram bundar dengan ember pecah sehingga air tidak mencegah rotasi cakram bundar. Setelah air keluar dari turbin, kecepatannya lambat sekarang.

Turgo Turbine:

Perbedaan antara turbin Pelton dan Turbin Turgo adalah kecepatan dari air yang keluar dari jet dengan cara yang lebih cepat. Selanjutnya ukuran air yang masuk lebih kecil. Dengan kelebihan ikatan Anda dapat menjalankan pembangkit listrik mikrohidro secara efektif ke generator. Tapi itu juga lebih mahal untuk menginstal dan umurnya tidak lama.

Crossflow Turbine:

Anda dapat menginstal turbin crossflow hanya dengan cara horizontal sehingga Anda tidak membutuhkan kecepatan aliran air yang cepat.
Mereka memiliki rentang hidup yang panjang karena dibersihkan sendiri, mudah dibangun. Oleh karena alasan ini, lebih murah. Ini juga berarti bahwa secara efisien tidak setinggi turbin lainnya. Jika mau, Anda juga bisa memasangnya di sistem air minum.²

Dampak terhadap Lingkungan
Tidak mungkin membangun pembangkit listrik tenaga air tanpa merusak tempat di alam. Tetapi untuk pembangkit listrik mikrohidro adalah intervensi tidak begitu besar. Namun demikian Anda mengubah kecepatan aliran air, ketinggian air, atau mengubah tudung kehidupan ikan. mengalir. Setelah itu Anda mendapatkan masalah dengan generator Anda untuk menghasilkan listrik.
Anda harus yakin bahwa Anda menginstal sistem untuk mencegah kematian ikan. Kalau tidak, ikan-ikan di sungai tidak memiliki kesempatan untuk melewati generator dan menarik langsung ke generator dan akan mati

Contoh di Indonesia

Perusahaan “turbulent.be” dipasang dalam proyek di sekolah hijau di turbin Vortex Bali. Sekolah menggunakan sungai dekat untuk menghasilkan listrik 13 kW untuk ratusan siswa dan petani setempat. Ketinggian air hanya 1,85 m dan pembangkit listrik mikrohidro sangat sepi. Setelah 4 tahun sekolah mendapatkan uang dari investasi sepenuhnya kembali.

Di desa Kawindai Toi, Nusa Tenggara Barat, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral secara resmi memperkenalkan proyek pembangkit listrik tenaga mikrohidro senilai 6,4 miliar rupiah. Generator menghasilkan 100 kW dan 150 rumah tangga dapat mendukung dengan listrik..

Biaya
Biaya pembangkit listrik mikrohidro sebagian besar tergantung pada lokasi di mana generator harus dipasang.

Portal Teknik Elektro membandingkan untuk pertanyaan ini lima contoh di berbagai negara. Di Nepal, Zimbabwe ada pembangkit listrik mikrohidro termurah seharga $ 714 untuk pabrik lengkap. Harga tertinggi untuk sebuah pabrik adalah di Mozambik seharga $ 1.233.
Jika Anda ingin memasang pembangkit listrik tenaga mikrohidro, Anda dapat menghitung dengan biaya rata-rata dari $ 695 per KW

Referensi:

[1]https://energypedia.info/wiki/Micro_Hydro_Power_(MHP)_Plant_-_Turbine_Types#cite_note-Microhydro_power-Practical_action:_https:.2F.2Fpracticalaction.org.2Fdocs.2Ftechnical_information_service.2Fmicro_hydro_power.pdf-3
[2] https://ricklyhydrosystems.com/micro-mini-hydro-systems/turbines/crossflow-turbine/

Jenis dan Penyebab Pencemaran Lingkungan

 

Oleh: Yosef Mariawan

Josephmariawan99@gmail.com (@W03-YOSEF)

 

Abstrak

Segala sesuatu yang dapat menimbulkan pencemaran disebut polutan (bahan pencemar). Zat dapat dikatakan sebagai polutan apabila jumlahnya telah melebihi batas normal, yang berada pada waktu dan tempat yang tidak tepat.

Zat pencemar dikenal juga dengan istilah limbah (sampah). Limbah merupakan bahan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi, seperti kegiatan rumah tangga yang kehadirannya dapat berdampak negatif bagi lingkungan.

Berdasarkan sifatnya limbah dapat digolongkan menjadi limbah cair, limbah padat, limbah daur ulang, limbah organik, dan limbah bahan berbahaya beracun (B3).

Pembahasan

Jenis-Jenis Pencemaran Lingkungan

Pencemaran Air

Pencemaran air merupakan terjadinya perubahan penurunan kualitas air di suatu tempat perairan seperti laut, sungai, danau, dan air tanah.

Penyebab terjadinya pencemaran air:
-Pembuangan hasil bekas limbah industri, rumah tangga, ke perairan.
-Adanya partikel-partikel tanah di perairan, akibat adanya erosi.
-Penggunaan bahan peledak dan racun dalam kegiatan menangkap ikan.
-Tumpahannya minyak karena kebocoran tanker atau ledakan sumur minyak lepas pantai.
Pencemaran Udara

Pencemaran udara adalah masuk dan bercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfer, sehingga memunculkan polusi udara.

Penyebab terjadinya pencemaran udara:
-Bebasnya karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO2) ke udara, yang dapat berasal dari asap kendaraan, asap pembakaran atau kebakaran, asap rokok, asap cerobong pabrik.
-Adanya asap vulkanik dari aktivitas letusan gunung berapi, sehingga dapat menebarkan partikel-partikel debu ke udara.
-Bebasnya partikel, nitrogen oksida, dan oksida sulfur ke udara, akibat asap dari pembakaran batu bara pada pembangkit listrik atau pabrik.
-Adanya Chloro Fluoro Carbon (CFC), dari hasil kebocoran mesin pendingin seperti kulkas dan AC mobil.

Pencemaran Tanah (Darat)

Pencemaran tanah atau darat merupakan penurunan kualitas tanah akibat masuknya ke dalam polutan ke lingkungan tanah, berupa zat kimia, debu, panas, suara, radiasi, dan mikroorganisme.

Penyebab terjadinya pencemaran tanah terbagi menjadi 3 golongan yaitu:

Limbah domestik, yaitu limbah yang berasal dari kegiatan manusia. Umumnya, limbah domestik berupa sampah basah atau organik yang mudah diurai.
Limbah industri, yaitu limbah padat berupa lumpur, bubur yang berasal dari proses pengolahan, seperti sisa pengolahan pabrik gula, pulp, kertas, rayon, plywood, pengawetan buah, dan lain-lain.
Limbah pertanian, biasanya berasal dari pestisida atau DDT (Dikloro Difenil Trikloroetana) yang digunakan oleh petani untuk memberantas hama tanaman. Limbah pertanian ini juga merupakan jenis pencemaran lingkungan.

Berdasarkan buku Aspek Kesehatan Pencemaran Udara halaman 18, dijelaskan bahwa penyebab pencemaran udara dibagi menjadi dua faktor, sebagai berikut.

1. Faktor Manusia 

Faktor pertama yang menjadi penyebab pencemaran udara adalah faktor manusia yang merupakan faktor dominan yang menghasilkan udara tercemar melalui berbagai kegiatannya, seperti asap kendaraan bermotor maupun asap pabrik industri bahkan kegiatan rumah tangga juga dapat menghasilkan pencemaran udara.

Sebuah pabrik industri seringkali melakukan aktivitas proses pembakaran yang menghasilkan asap beracun yang kemudian dilepaskan ke udara dan bercampur dengan udara bersih yang membuat terjadinya pencemaran udara.

Seperti salah satu contohnya yang kita bisa lihat adalah pembangkit listrik. Pembangkit listrik menggunakan batu bara sebagai bahan bakarnya yang dapat menghasilkan SO2 atau Partikel Oksida Sulfur dan NO2 atau Nitrogen Oksida yang dapat berbahaya bagi manusia jika menghirup senyawa tersebut.

Berikut berbagai kegiatan manusia yang dapat menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah.

1) Kegiatan yang pertama adalah, proses pemanasan yang dihasilkan dari adanya pengolahan bahan makanan seperti daging maupun ikan yang dapat menghasilkan asap, debu, dan juga bau yang jika dilakukan terus menerus dapat mencemari lingkungan.

2) Kegiatan yang kedua adalah, proses pembangunan ataupun infrastruktur dimana dapat menghasilkan asap dan juga debu di suatu kawasan. Apalagi jika pembangunan memakan waktu lama dapat membuat terjadinya pencemaran udara.

3) Kegiatan yang ketiga adalah, proses kimia seperti halnya dapat kita lihat pada proses fertilisasi atau pembuahan yang merupakan proses peleburan dua gamet. Proses fertilisasi ini sendiri dapat menghasilkan berbagai uap, debu, dan juga gas yang dapat menimbulkan pencemaran udara.

4) Kegiatan yang keempat adalah, asap transportasi sebagai salah satu penyebab terbesar dari polusi udara. Hal ini paling sering kita temui, dimana banyak pengendara motor yang menghasilkan asap setiap harinya yang membuat terciptanya polusi udara.

5) Kegiatan yang kelima adalah, penggunaan bahan radioaktif dimana digunakan sebagai salah satu bahan untuk percobaan bom nuklir. Bom nuklir sendiri dapat menghasilkan berbagai macam partikel debu radioaktif yang dapat menimbulkan polusi udara.

6) Kegiatan yang keenam adalah, berbagai aktivitas pertambangan dan juga penggalian yang dilakukan dapat menghasilkan debu serta emisi yang menimbulkan polusi udara.

7) Kegiatan yang ketujuh adalah, aktivitas pembakaran. Berbagai aktivitas pembakaran, seperti pembakaran sampah, terjadinya kebakaran pada hutan, maupun peleburan baja yang berhubungan dengan penggunaan api dapat menghasilkan asap, gas, serta uap yang dapat menimbulkan terjadinya polusi udara.

2. Faktor Alam

Faktor kedua yang menjadi penyebab pencemaran udara adalah faktor alam yang ternyata juga dapat menciptakan pencemaran pada udara. Faktor alam ini, merupakan suatu kegiatan yang terjadi secara alamiah tanpa adanya campur tangan manusia maupun berhubungan dengan kegiatan yang dilakukan manusia.

Salah satu contoh dari faktor alam adalah, meletusnya gunung berapi yang merupakan proses alam yang terjadi. Meletusnya gunung berapi dapat menghasilkan berbagai partikel abu vulkanik dan juga gas yang sifatnya mencemari lingkungan lainnya yang dapat membuat timbulnya pencemaran udara.

Meletusnya sebuah gunung berapi pun, tidak hanya berdampak pada pencemaran udara, namun bagaimana kita lihat dari kejadian yang sudah ada bahwa dapat berdampak kepada kesehatan makhluk hidup yang tinggal di daerah sekitar gunung tersebut, dan juga meletusnya gunung berapi dapat menyebabkan anomali cuaca.

Demi pembangunan, kita telah merusak lingkungan. Demi kenyamanan kita, limbah dari pabrik, sampah rumah tangga, dan lainnya dibuang begitu saja. Semua tindakan ini akhirnya akan merusak lingkungan, dan akan merusak kesehatan kita juga.

 

Penyebab Pencemaran Udara Berdasarkan Kegiatan ataupun Aktivitas

1. Aktivitas Pertambangan

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang pertama adalah aktivitas pertambangan. Hal ini masih seringkali diabaikan oleh banyak pihak sebagai faktor timbulnya pencemaran udara di suatu wilayah.

Aktivitas pertambangan dapat menghasilkan berbagai debu dan bahan kimia lainnya yang akhirnya dilepaskan ke udara, hal tersebut dikarenakan proses penambangan biasanya dilakukan untuk mengekstraksi mineral yang ada di bawah bumi menggunakan alat besar yang menggunakan bahan bakar untuk menggerakkannya.

Dengan banyaknya penggunaan alat besar dalam proses pertambangan, maka gas maupun debu yang dihasilkan juga akan sama besarnya yang membuat pencemaran udara semakin besar pula. Permasalahan ini sendiri sudah sering kita lihat dimana banyak pegawai atau pekerja di bidang pertambangan seringkali memiliki masalah dengan pernapasan mereka.

2. Aktivitas Pertanian

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang kedua adalah aktivitas pertanian. Hal ini dikarenakan, seringkali dalam aktivitas pertanian melakukan proses pembakaran lahan yang jika dilakukan dengan tepat akan sangat bermanfaat bagi para petani, namun jika dilakukan secara berlebihan maka kegiatan pembakaran tersebut dapat menghasilkan asap dan debu yang dapat menciptakan pencemaran udara.

Selain itu, kegiatan pertanian seringkali berkaitan dengan amonia yang merupakan bahan kimia yang sangat reaktif dan seringkali digunakan dalam industri pupuk untuk memproduksi berbagai bahan padat seperti garam amonium, garam nitrat, dan juga urea.

Amonia sendiri merupakan salah satu gas yang paling berbahaya bagi lapisan atmosfer. Selain itu juga, seringkali para petani menggunakan pupuk kimia yang dapat mempengaruhi proses panen mereka dan ketika melakukan kegiatan pembakaran lahan maka gas ataupun asap yang dikeluarkan akan lebih berbahaya dan menimbulkan pencemaran udara.

Pertanian organik dinilai sebagai sistem pertanian yang mampu menyediakan ketersediaan pangan secara berkelanjutan karena ramah lingkungan. Pertanian organik bukan hanya tren, tetapi adalah gaya hidup berkelanjutan yang memiliki banyak manfaat penting. Dalam menjalankan pertanian organik dituntut untuk menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi.

Di buku ini dipaparkan berbagai kontribusi pemikiran dari pakar Fakultas Pertanian UGM dari segi budi daya, tanah, pengelolaan tanah dan perlindungan tanaman dalam rangka mewujudkan pertanian yang berkelanjutan.

3. Penggunaan Listrik yang Berlebihan

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang ketiga adalah penggunaan listrik yang berlebihan. Hal tersebut dikarenakan dalam membuat listrik di Indonesia saat ini masih mengandalkan bahan bakar batu bara. Oleh sebab itu, semakin banyaknya penggunaan listrik maka limbah batu bara yang dibuang ke udara akan semakin banyak yang menimbulkan pencemaran udara.

Pembakaran pembangkit listrik tersebut seringkali terjadi dengan kurang sempurna dan dalam prosesnya mengeluarkan gas yang berbahaya bagi lingkungan dan makhluk hidup. Berikut beberapa senyawa yang dikeluarkan adalah gas sulfur dioksida, nitrogen oksida, karbon dioksida, maupun partikulat. Senyawa dalam bentuk gas inilah yang dapat membahayakan lingkungan dan penyebab adanya pemanasan global.

Bayangkan bila tiba-tiba di dunia ini tak ada listrik. Lampu tidak dapat menyala, semua makanan yang membutuhkan suhu dingin dari kulkas akan basi, transportasi kereta listrik tidak bisa berfungsi, perusahaan-perusahaan yang membutuhkan daya listrik kuat akan mengalami kerugian, dan lainnya.

Buku ini akan menjelaskan prinsip dasar listrik dari berbagai energi yang ada di dunia ini dan pentingnya listrik di kehidupan. Selain itu, akan dijelaskan pula cara menghemat listrik. Dengan begitu, setidaknya kita dapat membantu mengurangi penyebab terjadinya pencemaran udara.

4. Asap yang Dihasilkan Pabrik

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang keempat adalah asap yang dihasilkan oleh industri pabrik. Dalam proses produksinya, industri pabrik akan menggunakan berbagai alat dalam jumlah yang besar sekaligus yang mengeluarkan asap dalam jumlah dan kuantitas yang besar pula. Asap tersebut kemudian dikeluarkan dan dapat menimbulkan pencemaran udara dan juga membahayakan lingkungan.

Pada sebuah pabrik biasanya asap tersebut dibuang melalui cerobong asap besar dalam jumlah yang besar. Berdasarkan data yang ada, asap yang dikeluarkan industri pabrik merupakan salah satu penyumbang terbesar gas karbon yang ada di udara. Dengan banyaknya faktor tersebut, bukan hanya dapat mencemari udara, namun adanya kegiatan industri pabrik dapat menjadi salah satu penyebab terjadinya pemanasan global.

5. Limbah yang Dihasilkan Kegiatan Rumah Tangga

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang kelima adalah limbah yang dihasilkan dari kegiatan rumah tangga. Hal ini dikarenakan berbagai kegiatan rumah tangga seringkali menghasilkan sampah, seperti bekas kemasan plastik, kertas, dan juga sebagainya.

Walaupun dengan membakar sampah merupakan langkah yang efektif untuk mengurai dan mengurangi sampah yang ada, namun dapat menyebabkan pencemaran udara. Sampah hasil kegiatan rumah tangga tersebut kemudian dibuang dan dibakar sehingga menghasilkan asap yang membuat munculnya pencemaran udara.

Bukan hanya itu, beberapa kegiatan lain seperti mengecat rumah dan juga penggunaan alat elektronik yang mengeluarkan asap dan juga gas dapat menjadi faktor penyebab pencemaran udara.

6. Penggunaan Kendaraan Pribadi

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang keenam adalah penggunaan kendaraan pribadi khususnya bagi pengendara motor. Kendaraan roda dua ini, seringkali menjadi salah satu penyebab terjadinya pencemaran udara terus meningkat di Indonesia saat ini.

Kendaraan bermotor mengeluarkan asap dalam jumlah yang besar di Jakarta setiap harinya, karena mayoritas penduduk di Indonesia mengendarai kendaraan roda dua ini. Hal tersebut yang membuat indeks udara yang ada di ibukota Jakarta ini lebih buruk jika kita bandingkan dengan daerah pedesaan.

Berikut beberapa zat dan senyawa yang dikeluarkan dan dihasilkan dari penggunaan kendaraan bermotor.

• Timbal atau timah hitam (Pb)
• Suspended Particulate Matter (SPM)
• Oksida Nitrogen (NOx)
• Hidrokarbon (HC)
• Karbon Monoksida (CO)
• Oksida Fotokimia (OX)

7. Asap yang Dihasilkan Rokok

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara pada suatu wilayah yang ketujuh adalah asap yang dihasilkan dari pengkonsumsian rokok. Seringkali kita temui banyak perokok yang tidak peka akan akibat dari asap rokok bagi orang lain dan juga lingkungannya yang bisa menjadi faktor penyebab timbulnya pencemaran udara. Ditambah lagi, asap rokok memiliki kandungan yang berbahaya bagi yang menghirupnya karena dapat menimbulkan masalh kesehatan.

Seringkali kita temui, banyak orang yang mengalami masalah ataupun penyakit yang berhubungan dengan pernapasan walaupun tidak merokok, karena mereka terus menerus terpapar asap rokok yang menjadikan mereka perokok pasif. Untuk mengantisipasi hal ini, bagi para perokok dapat melakukan kegiatannya di tempat khusus dan bukan di sembarang tempat, selain untuk mengurangi kemungkinan terjadinya pencemaran udara, dengan begitu orang yang tidak merokok juga tidak ikut terpapar asap rokok tersebut.

8. Erupsi Gunung Berapi

Kegiatan yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara adalah erupsi gunung berapi. Namun, inilah salah satu faktor alam yang menyebabkan terjadinya pencemaran udara karena meletusnya gunung berapi tidak dapat dikendalikan oleh seseorang.

Dengan adanya erupsi gunung berapi, seringkali bersamaan dengan menyemburkan abu vulkanik dari dalam. Abu vulkanik ini mengandung berbagai senyawa berbahaya seperti timah, tembaga, seng, krom besi, hingga silika yang dapat beresiko menyebabkan terjadinya pencemaran udara.

Solusi Pencemaran Udara

Berikut beberapa kegiatan yang dapat kamu lakukan untuk mencegah dan mengurangi pencemaran udara yang terjadi saat ini.

1. Jalan Kaki dan Mengendarai Sepeda

Solusi yang pertama untuk mencegah serta mengurangi pencemaran udara yang ada adalah dengan berjalan kaki dan mengendarai sepeda. Hal ini dikarenakan dengan berjalan kaki untuk jarang yang dekat dan mengendarai sepeda untuk jarang yang cukup jauh dapat mengurangi penggunaan motor yang merupakan salah faktor penyebab pencemaran udara.

Kendaraan bermotor mengeluarkan asap yang mengandung sulfur dioksida yang merupakan salah satu dari enam polutan berbahaya yang menjadi penyebab timbulnya pencemaran udara. Dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan menggantinya dengan berjalan kaki serta mengendarai sepeda kamu bisa mengurangi efek dari pencemaran udara.

Selain itu, dengan bersepeda kamu akan mendapatkan berbagai manfaat bagi tubuh karena dengan bersepeda dapat mengoptimalkan kinerja sistem kardiovaskular, yaitu organ jantung dan juga pembuluh darah, dengan memperkuat otot yang ada pada jantung serta membantu meningkatkan peredaran darah ke berbagai bagian tubuh.

2. Bercocok Tanam

Solusi yang kedua untuk mencegah serta mengurangi pencemaran udara yang ada adalah dengan melakukan aktivitas bercocok tanam, dimana dapat membantu mengurangi polusi udara yang disebabkan dari pencemaran udara dengan menanam berbagai tanaman yang dapat menangkal polusi.

Beberapa tanaman yang dapat digunakan untuk mengurangi dan menangkal pencemaran udara seperti, krisan, lidah buaya, bambu, dracaena, lidah mertua, dan masih banyak lagi. Tanaman yang disebutkan tersebut dapat membantu dalam mengurangi dan menangkal polusi yang ada di udara karena mampu menyaring zat berbahaya yang dihasilkan polusi melalui pori-pori mereka.

Tanaman juga memiliki fungsi lain, dalam jangka panjang tanaman mampu meningkatkan ekosistem serta kualitas udara yang ada di lingkungan rumah kamu, dan juga membantu menstabilkan dan mengurangi tingkat polusi udara yang ada di bumi.

Di kota-kota besar, lingkungan publik maupun perumahan, semakin tercemar. Berbagai polutan gentayangan di udara dan mudah terirup hidung. Masyarakat pun terancam menderita gangguan pernafasan, yang baru disadari setelah menjalar ke radang tenggorokan dan paru-paru.

Selain itu, banyak dampak-dampak lainnya yang kian muncul. E-book “Herba dan Tanaman Hias Penangkal Nyamuk dan Polusi Udara” ini melengkapi Anda akan kegunaan bahan-bahan alami untuk mengatasi polusi dan gangguan nyamuk.

3. Tidak Membakar Sampah

Solusi yang ketiga untuk mencegah serta mengurangi pencemaran udara yang ada adalah dengan tidak membakar sampah karena dapat mengeluarkan asap yang menimbulkan pencemaran udara. Seringkali banyak orang yang membakar sampah mereka karena menganggap dengan membakarnya dapat mengurai dan menghilangkan tumpukan sampah dengan cepat. Namun, langkah tersebut salah karena dapat merusak lingkungan.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh US Environmental Protection Agency, senyawa yang dihasilkan dari pembakaran sampah dapat menimbulkan polusi udara, seperti karbon monoksida dan juga formaldehida yang dikenal sebagai dua zat berbahaya penyebab polusi dan penyebab dari berbagai masalah kesehatan dan penyakit pernapasan

4. Menghemat Penggunaan Listrik

Solusi yang keempat untuk mencegah serta mengurangi pencemaran udara yang ada adalah dengan menghemat penggunaan listrik. Seperti yang sudah dijelaskan di atas, untuk menghasilkan tenaga listrik memerlukan pembakaran batu bara maupun minyak yang dapat menyebabkan terjadinya pencemaran udara.

Dengan menggunakan listrik secara berlebihan, maka akan semakin besar pula asap yang dilepaskan ke udara yang dapat berdampak pada lapisan ozon karena adanya pelepasan sulfur dioksida yang dilepaskan ke permukaan tanah, lalu menguap dan menyebabkan terjadinya pencemaran udara.

Kesimpulan

Pencemaran lingkungan (environmental pollution) adalah terkontaminasinya komponen fisik dan biologis dari sistem bumi dan atmosfer sehingga mengganggu keseimbangan ekosistem lingkungan.

Kontaminasi tersebut bisa berasal dari kegiatan manusia ataupun proses alam, yang menyebabkan kualitas lingkungan menjadi tidak dapat berfungsi sesuai dengan seharusnya.

Sementara, Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup memberi penjelasan bahwa pencemaran lingkungan hidup adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga melampaui baku mutu lingkungan hidup yang telah ditetapkan.

 

Seluk Beluk Kesetimbangan Kimia

 

Oleh Yosef Mariawan

Josephmariawan99@gmaill.com (@W03-YOSEF)

 

Abstrak

alam reaksi kimia, kesetimbangan kimia adalah keadaan saat kedua reaktan dan produk hadir dalam konsentrasi yang tidak memiliki kecenderungan lebih lanjut untuk berubah seiring berjalannya waktu. Biasanya, keadaan ini terjadi ketika reaksi ke depan berlangsung pada laju yang sama dengan reaksi balik. Laju pada reaksi maju dan mundur umumnya tidak nol, tapi sama. Dengan demikian, tidak ada perubahan bersih dalam konsentrasi reaktan dan produk. Keadaan seperti ini dikenal sebagai kesetimbangan dinamis.

Pembahasan

Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi kimia yang reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yang di mana produk reaksi dapat bereaksi balik membentuk reaktan. Kesetimbangan kimia tercapai ketika laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik dan konsentrasi dari reaktan-reaktan dan produk-produk tidak berubah lagi.

Untuk persamaan reaksi reversibel yang berada dalam kesetimbangan pada temperatur tertentu berikut,

aA + bB ⇌ cC +dD

konstanta kesetimbangan, K, dapat dinyatakan sebagai rasio dari perkalian konsentrasi reaktan-reaktan dibagi perkalian konsentrasi produk-produk, di mana konsentrasi dari masing-masing substansi dipangkatkan koefisien stoikiometri dalam persamaan reaksi setara.

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi homogen (semua substansi dalam reaksi berfasa sama), konsentrasi substansi dalam sistem larutan dapat dinyatakan dalam konsentrasi molar, sehingga K dapat juga ditulis K_c. Untuk reaksi homogen dalam fasa gas, konsentrasi substansi dalam wujud gas dapat dinyatakan sebagai tekanan parsial substansi, dan simbol konstanta kesetimbangannya menjadi K_p. Sebagai contoh, hukum kesetimbangan kimia untuk reaksi berikut dapat ditulis dalam 2 bentuk:

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

 atau

atau

Hubungan antara K_p dan K_c adalah:

di mana, R = tetapan gas universal, T = temperatur, dan Δn_g = jumlah mol produk gas – jumlah mol reaktan gas.

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi heterogen (reaksi di mana terdapat lebih dari 1 fasa) yang melibatkan substansi dalam wujud cairan murni atau padatan murni, konsentrasi substansi cair dan padat tersebut diabaikan dan tidak ikut diperhitungkan. Contohnya:

CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)
=>

P₄(s) + 6Cl₂(g) ⇌ 4PCl₃(l)
=>

Untuk mengetahui apakah reaksi telah mencapai kesetimbangan dan memprediksikan arah reaksi, ditentukan nilai dari kuosien reaksi, Q_c, dengan mensubstitusikan nilai konsentrasi masing-masing substansi (produk dan reaktan) pada keadaan setimbang pada konstanta kesetimbangan kimia, K_c, dengan nilai konsentrasi awal masing-masing substansi pada keadaan reaksi tersebut.

Q_c = K_c , reaksi telah mencapai kesetimbangan. Jika Q_c = K_c, reaktan ⇌ produk

Q_c < K_c , reaksi akan berlangsung dari arah kiri ke kanan (pembentukan produk) hingga mencapai kesetimbangan kimia (Q_c = K_c). Jika Q_c < K_c, reaktan → produk

Q_c > K_c , reaksi akan berlangsung dari arah kanan ke kiri (pembentukan reaktan) hingga mencapai kesetimbangan kimia (Q_c = K_c). Jika Q_c > K_c, reaktan ← produk

Berikut beberapa hubungan Q dan hubungan K dari reaksi-reaksi yang berkaitan.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia

Asas Le Châtelier menyatakan bahwa bila pada sistem kimia yang berada dalam kesetimbangan diberi gangguan, maka sistem akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah reaksi yang dapat menghilangkan efek dari gangguan tersebut. Faktor-faktor (gangguan) yang dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia antara lain:

Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)

Secara matematis, tetapan kesetimbangan konsentrasi atau Kc adalah perbandingan hasil kali konsentrasi dari produk yang dipangkatkan koefisiennya dengan hasil kali konsentrasi dari reaktannya yang dipangkatkan koefisiennya. Tetapan yang satu ini dibagi lagi menjadi 2 (dua), yaitu:

1. Kesetimbangan Homogen

Sesuai dengan namanya yang mengandung kata “homogen”, kesetimbangan ini merupakan jenis kesetimbangan yang terjadi pada saat produk dan juga reaktan nya berasal dari fase yang sama, yaitu seluruhnya gas (g) atau seluruhnya cairan (aq), seperti dibawah ini.

aA(g) + bB(g)  ⇄ cC(g) + dD(g)

  (Reaktan)         (Produk)

Maka, nilai kesetimbangan konsentrasinya disusun sebagai berikut:

Di mana, 

Kc = tetapan kesetimbangan 

A = Molaritas zat A (M)

B = Molaritas zat B (M)

C = Molaritas zat C (M)

D = Molaritas zat D (M)

2. Kesetimbangan Heterogen

Setelah memahami mengenai kesetimbangan homogen, kalian pasti udah bisa nebak dong mengenai kesetimbangan Heterogen? Yap, Kesetimbangan heterogen merupakan jenis kesetimbangan yang terjadi pada saat produk dan reaktan memiliki fase yang berbeda. Di mana yang hanya mempengaruhi tetapan kesetimbangan hanya unsur yang berwujud gas (g) dan cairan (aq). Misalnya sebagai berikut:

aA(aq) + bB(s)  ⇄ cC(s) + dD(g)

  (Reaktan)             (Produk)

Maka, nilai kesetimbangan disusun sebagai berikut:

Di mana, 

Kc = tetapan kesetimbangan 

A = Molaritas zat A (M)

D = Molaritas zat D (M)

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial (Kp)

Berbeda dengan kesetimbangan konsentrasi atau Kc, pada tetapan kesetimbangan kimia tekanan parsial atau Kp hanya fase dalam wujud gas yang diperhitungkan mempengaruhi tetapan keseimbangannya.

Untuk menentukan tekanan parsial suatu zat dari tekanan parsial totalnya digunakan persamaan sebagai berikut:

Kenapa diperlukan nilai P suatu zat? Karena akan digunakan untuk mencari Kp-nya.

Sama halnya dengan tetapan kesetimbangan konsentrasi, tetapan kesetimbangan tekanan parsial juga dibagi menjadi 2 (dua) yaitu reaksi homogen dan heterogen. Dengan susunan persamaan sebagai berikut:

Reaksi Homogen

Reaksi Heterogen

Karena reaksi heterogen hanya memperhitungkan fase berwujud gas (g) yang mempengaruhi tetapan kesetimbangan, maka susunan Kp terhadap reaksi heterogen adalah sebagai berikut:

Hubungan Kc dan Kp

Lalu, apa hubungan antara Kc dan Kp? Secara matematis, hubungan keduanya tersusun sebagai berikut:

Di mana, 

R = konstanta 0,082 L atm/mol K

T = suhu Kelvin (K)

Kesimpulan

Dengan demikian, istilah kesetimbangan kimia menunjukkan bahwa laju reaksi ke arah kanan dan kiri bernilai sama besar. Hanya saja kesetimbangan kimia bersifat dinamis, bukan statis atau diam, layaknya timbangan massa. Contoh dari kesetimbangan adalah peristiwa ketika merebus air. Jika air berada pada wadah tertutup, uap air yang terbentuk tidak dapat keluar dari wadah dan sebagian akan mengembun kembali menjadi butir-butir air yang menempel pada permukaan wadah dan akan mengalir kembali dalam wadah. Proses tersebut berlangsung terus menerus, dan jumlah air dalam wadah tidak akan berkurang. Hal ini karena jumlah air yang menguap sama dengan jumlah air yang mengembun menjadi air. Dengan kata lain kecepatan penguapan air sama dengan kecepatan pengembunan air.

 Referensi:

https://tirto.id/rangkuman-materi-reaksi-dan-kesetimbangan-kimia-beserta-contohnya-gjkq

https://id.wikipedia.org/wiki/Kesetimbangan_kimia

https://www.zenius.net/blog/materi-kesetimbangan-kimia

 

Ruang Lingkup Thermodinamika

 

Oleh : Yosef Mariawan

Josephmariawan99@gmail.com(@W03-YOSEF)

Abstrak

Termodinamika merupakan salah satu teori utama fisika yang membahas tentang hubungan antara energi dan kerja dari suatu sistem. Selain itu, termodinamika juga bisa digambarkan sebagai ilmu yang mempelajari besaran fisis tertentu yang menggambarkan sikap zat di bawah pengaruh kalor.

Pembahasan

Termodinamika merupakan salah satu cabang fisika yang membahas mengenai perubahan energi panas menjadi bentuk energi lain. Hukum pertama termodinamika dan hukum termodinamika kedua menjadi acuan dalam membahas mengenai perubahan energi. Pengukuran di dalam termodinamika tidak dinyatakan dengan besaran mikroskopis melainkan dengan besaran makroskopis. Termodinamika membahas mengenai hubungan antara energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistika di mana hubungan termodinamika berasal. Asal kata termodinamika adalah dari dua kata bahasa Yunani yaitu thermos yang artinya panas dan dynamic yang artinya perubahan.

Penemuan konsep termodinamika diawal dengan usaha para ilmuwan abad ke-19 Masehi untuk membuat mesin yang memiliki kemampuan untuk mengadakan perubahan energi. Tujuan pengubahan energi ini awalnya untuk memudahkan pekerjaan dengan mengubah energi menjadi usaha dengan besar perubahan energi yang maksimal. Mesin paling awal yang dibuat oleh para ilmuwan mampu mengubah energi gerak menjadi energi potensial. Prinsip kerjanya didasarkan pada peristiwa tumbukan. Adanya usaha dari para ilmuwan ini yang kemudian pada abad ke-20 berhasil mengembangkan teori-teori mengenai termodinamika.^[1]

Teori termodinamika berlaku pada keadaan panas atau sistem dengan keadaan setimbang pada saat dimulai maupun diakhiri. Setelah abad ke-19 Masehi, perkembangan teori termodinamika beralih ke fisika kuantum dan transisi-transisi fasa. Secara fenomenologi, pengembangan teori termodinamika ditujukan bagi sistem-sistem makroskopik. Dalam fisika, perumusan termodinamika menjadi suatu aksioma yang meliputi tiga hukum termodinamika. Konsep utama yang melandasi ketiga hukum termodinamika adalah energi dan entropi.

Manfaat termodinamika

Mesin termal

Dalam bidang teknik, ilmu termodinamika dimanfaatkan untuk menghitung tingkat efisiensi bahan bakar mesin dan perancangan mesin. Manfaat ini diperoleh dari penggunaan data empiris dan persamaan aljabar. Ilmu termodinamika digunakan untuk bidang ilmu yang berkaitan dengan pemanfaatan dari perubahan energi. Termodinamika secara khusus diterapkan dan digunakan dalam analisa mesin-mesin termal oleh para teknisi. Ilmu termodinamika dimanfaatkan dalam berbagai jenis motor seperti motor diesel dan motor bensin. Dalam bidang kelistrikan, ilmu termodinamika digunakan dalam pembangkit listrik dan turbin gas. Dalam kehidupan rumah tangga, termodinamika dimanfaatkan dalam perancangan mesin pendingin, penanak nasi, setrika, sistem pemanas surya dan televisi. Sementara itu, dalam teknologi luar angkasa, termodinamika dimanfaatkan dalam perancangan mesin roket. Sementara itu, di bidang industri, mesin termal ini dimanfaatkan sebagai mesin penggerak, mesin pendingin maupun mesin pemanas.

Konversi energi

Konsep mengenai sistem termodinamika digunakan sebagai pemikiran awal menuju ke proses konversi energi. Prinsip sistem termodinamika ini dipadukan dengan prinsip kesetimbangan energi. Pemanfaatan kedua prinsip ini adalah untuk mengetahui besarnya unjuk kerja yang timbul selama proses konversi energi.

Hukum

Hukum kenol termodinamika

Hukum kenol termodinamika menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya. Prinsip yang mendasari terbentuknya hukum ini adalah adanya perpindahan panas dari suatu sistem ke sistem yang lainnya. Perpindahan ini umumnya dipengaruhi oleh perbedaan suhu antar sistem. Sifat perpindahan adalah pemuaian dan kelistrikan. Hukum kenol termodinamika tetap berlaku pada suatu sistem berbentuk benda meskipun tidak mengalami sentuhan sama sekali secara langsung.

Hukum pertama termodinamika

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa jumlah entropi di dalam suatu sistem yang terisolasi akan bernilai konstan atau bertambah ketika sedang mengalami suatu proses. Hukum ini sesuai dengan prinsip kenaikan entropi.

Hukum yang sama juga terkait dengan kasus kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika terisolasi sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem. Hukum ini dapat diuraikan menjadi beberapa proses, yaitu proses dengan Isokhorik, Isotermik, Isobarik, dan juga adiabatik.

Hukum kedua termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Tidak ada pernyataan resmi untuk hukum kedua termodinamika. Pernyataan hukum kedua termodinamika hanya didasarkan pada kenyataan eksperimental yang dikemukakan oleh para ilmuwan, salah satunya oleh Clausius. Clausius menyatakan bahwa tidak mungkin suatu sistem apapun bekerja sedemikian rupa sehingga hasil satu-satunya adalah perpindahan energi sebagai panas dari sistem dengan temperatur tertentu ke sistem dengan temperatur yang lebih tinggi. Pernyataan ini didasarkan dari prinsip kenaikan entropi.

Selain Clausius, pernyataan mengenai hukum kedua termodinamika juga dikemukakan oleh Kelvin dan Planck. Keduanya melakukan eksperimen dan mengetahui bahwa tidak mungkin suatu sistem beroperasi dalam siklus termodinamika dan memberikan sejumlah netto kerja ke sekeliling sambil menerima energi panas dari satu reservoir termal. Suatu sistem termodinamika yang terisolasi cenderung memiliki total entropi yang meningkat seiring dengan meningkatnya waktu. Peningkatan ini umumnya mendekati nilai maksimumnya sehingga disebut prinsip kenaikan entropi.

Hukum ketiga termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Sistem termodinamika

Sistem termodinamika merupakan suatu kesatuan sejumlah massa zat tertentu yang membentuk suatu komponen. Massa zat ini dapat terpisah menjadi gas, cair dan padat. Namun dapat pula merupakan gabungan dari dua atau tiga zat sekaligus. Massa aliran zat tertentu dapat berpindah dengan memasuki atau keluar dari sistem. Sementara itu, perpindahan energi diperantarai oleh permukaan batas dari suatu sistem yang terjadi secara bersamaan. Permukaan batas ini merupakan pemisah antara sistem dengan lingkungan yang ada di sekitarnya.

Sistem termodinamika adalah bagian dari alam semesta yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan alam semesta, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan. Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan, yaitu sistem terisolasi, sistem tertutup dan sistem terbuka.

Sistem terisolasi

Sistem terisolasi adalah sistem termodinamika yang di dalamnya tidak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi. Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.

Sistem tertutup

Sistem tertutup adalah sistem termodinamika yang di dalamnya terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya. Jenis pembatas pada sistem tertutup terbagi menjadi dua yaitu pembatas adiabatik dan pembatas rigid. Perbedaan keduanya terletak pada hal yang dibatasi. Pada pembatas adiabatik, pertukaran panas dibatasi sehingga tidak dapat terjadi sama sekali. Sedangkan pada pembatas rigid yang dibatasi adalah pertukaran kerja. Sistem termodinamika yang tertutup disebut juga dengan massa atur.

Sistem terbuka

Sistem terbuka adalah sistem termodinamika yang di dalamnya terjadi pertukaran energi dalam bentuk panas dan kerja serta terjadi pada benda dengan lingkungannya. Dalam sistem terbuka, terdapa sebuah pembatas yang memperbolehkan pertukaran benda. Pembatas ini disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

Kesimpulan

Termodinamika juga berhubungan dengan mekanika statik. Cabang ilmu Fisika ini mempelajari suatu pertukaran energi dalam bentuk kalor dan kerja, sistem pembatas dan lingkungan. Aplikasi dan penerapan Termodinamika bisa terjadi pada tubuh manusia, peristiwa meniup kopi panas, perkakas elektronik, Refrigerator, mobil, pembangkit listrik dan industri, adalah peristiwa Termodinamika yang paling dekat dengan kehidupan sehari-hari.

Referensi:

https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/pengertian-termodinamika-lengkap/

https://www.kompas.com/sains/read/2021/09/13/164600223/termodinamika-manfaat-dan-hukumnya