Termodinamika II

Abstrak

Termodinamika adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana hubungan termodinamika berasal.

Pada sistem tempat terjadinya proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena itu, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang, yang mana konsep utamanya adalah proses kuasistatik, yang diidealkan. Sementara itu, termodinamika bergantung-waktu adalah termodinamika tak-setimbang.

Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.

I.PENDAHULUAN

Termodinamika berasal dari bahasa Yunani dimana Thermos yang artinya panas dan Dynamic yang artinya perubahan. Termodinamika adalah suatu ilmu yang menggambarkan usaha  untuk mengubah kalor (perpindahan energi yang disebabkan perbedaan suhu) menjadi energi serta sifat-sifat pendukungnya. Termodinamika berhubungan erat dengan fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses.

II. PERMASALAHAN

Dalam Termodinamika klasik, massa dan energi merupakan entitas yang masing-masing bersifat lestari. Pada sistem massa atur, karena tidak ada aliran massa melewati batas sistem, maka massa di dalam sistem tetap. Sedangkan pada sistem volume atur, kelestarian massa berarti selisih antara jumlah massa yang masuk dan keluar sama dengan perubahan jumlah massa di dalam sistem. Dengan asumsi aliran satu dimensi, maka laju aliran massa melewati batas sistem pada sistem volumen atur, sama dengan hasil perkalian antara densitas, kecepatan, dan luas penampang aliran.

Inti dari persamaan kelestarian energi adalah bahwa energi tidak bisa muncul tanpa asal, dan tidak bisa hilang begitu saja. Energi di dalam sistem bisa berubah, namun perubahannya harus jelas, dengan cara perpindahan panas dan/atau kerja. Oleh karena itu, persamaan kelestarian energi pada sistem massa atur dapat dituliskan sebagai:

Persamaan Energi Massa Atur(1)

[perubahan energi di dalam sistem] = [perpindahan panas] – [kerja]

Sedangkan pada sistem volume atur, persamaan kelestarian energi lebih kompleks karena mengandung unsur aliran massa:

Persamaan Energi Volume Atur(2)

Bila sistem volume atur berada dalam kondisi tunak (tidak ada perubahan sifat di dalam sistem terhadap waktu), maka ruas kiri Persamaan (2) menjadi nol. Sedangkan bila sistem mengalami kondisi yang tidak tunak, maka ruas kiri tidak nol dan umumnya parameter waktu menjadi pengali bagi kedua ruas persamaan.

III.PENYELESAIAN

Pernyataan mengenai Hukum II Termodinamika disampaikan oleh Kelvin-Planck dan Clausius. Konsekuensi penting dari kedua pernyataan tersebut diantaranya adalah adanya kinerja maksimum untuk siklus daya, siklus refrigerasi, dan siklus pompa kalor. Persamaan yang menunjukkan kinerja maksimum untuk ke-3 siklus tersebut, berturut-turut adalah sebagai berikut:
(3)
Dari Persamaan (3), dapat dilihat bahwa setiap siklus memiliki nilai kinerja maksimum yang tidak mungkin dilewati; dan kinerja maksimum tersebut dipengaruhi oleh temperatur kerja sisi dingin dan sisi panas siklus. Tanda “sama dengan” pada Persamaan (3) hanya berlaku bagi proses yang reversibel. Sedangkan pada proses ireversibel, kinerja siklus tidak mungkin sama dengan Persamaan (3); apalagi melampauinya.
Hasil penting lain dari Hukum II Termodinamika adalah skala temperatur mutlak yang tidak dipengaruhi oleh sifat zat. Skala temperatur mutlak ini langsung berhubungan dengan perpindahan panas pada sistem. Hubungan antara rasio perpindahan panas dan rasio temperatur mutlak ditunjukkan pada Persamaan (4) di bawah ini.
(4)
Dapat dilihat pada Persamaan (4) bahwa temperatur sisi dingin dan panas hanya dipengaruhi oleh perpindahan panas pada sisi dingin dan panas. Dengan demikian, skala temperatur ini tidak dipengaruhi oleh sifat zat. Sebagai contoh, pada skala temperatur Celcius, “0” dan “100” derajadnya ditetapkan dengan sifat air, yakni triple point dan pada saat pendidihannya (pada tekanan 1 atmosfer). Skala temperatur mutlak seperti ditunjukkan pada Persamaan (4) memiliki satuan Kelvin (K) atau Rankine (R).

IV. KRITIK DAN SARAN

Termodinamika adalah ilmu yg sangat bermanfaat mempelajari tentang usaha kalor dana energi dalam untuk itu agar kita memahaminya kita harus mempelajari lebih dalam ilmu tersebut

V.DAFTAR PUSTAKA

https://blogs.itb.ac.id/indartono/termodinamika-teknik-i/

https://www.gurupendidikan.co.id/termodinamika/

Bernard Wood D. (1982). Termodinamika Terapan: Erlangga, Jakarta.

Buchori Luqman(2013). Perpindahan Panas. Jurusan Teknik Kimia Fakultas TeknikUNDIP Semarang.

Darrany Yunus, Asyari. (2015). Diktat Termodinamika II. Universitas Darma : Jakarta