Termodinamika

Termodinamika

Disusun oleh : @P21-WIDY, @P22-IVAN, @P25-BAGAS, @KEL-P06

Abstrak

Termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.

Kata kunci : Termodinamika, Perjanjian pada hokum I termodinamika dan siklus termodinamika.

I.Pendahuluan

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = panas and dynamic = perubahan) adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana hubungan termodinamika berasal.

II.Permasalahan

1.      Apa yang dimaksud dengan termodinamika?

2.      Perjanjian apa yang terdapat pada hokumI termodinamika?

III.Pembahasan

1.Pengertian Termodinamika

Termodinamika ialah bidang ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. 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.

2.Hukum I Termodinamika

Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa :

“Jumlah kalor pada suatu sistem ialah sama dengan perubahan energi di dalam sistem tersebut ditambah dengan usaha yang dilakukan oleh sistem.”

Hubungan antar kalor dan lingkungan dalam hukum I Termodinamika, energi dalam sistem merupakan jumlah total semua energi molekul yang ada di dalam sistem.

Apabila sistem melakukan usaha atau sistem mendapatkan kalor dari lingkungan, maka energi dalam sistem akan naik. Sebaliknya jika energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan usaha terhadap lingkungan atau sistem memberi kalor pada lingkungan. Dengan demikian dapat kita disimpulkan bahwa perubahan energi dalam pada sistem tertutup ialah selisih kalor yang diterima dengan usaha yang dilakukan sistem.

3.Rumus Hukum I Termodinamika

Dari bunyi hukum I Termodinamika, maka rumus hukum I Termodinamika dapat dituliskan sebagai berikut ini :

Q = ∆U + W

Keterangan :        
∆U = Perubahan energi dalam sistem (J)
Q = Kalor yang diterima ataupun dilepas sistem (J)
W = Usaha (J)

Dimana  adalah kalor/panas yang diterima/dilepas (J),  adalah energi/usaha (J), dan  adalah perubahan energi (J). J adalah satuan internasional untuk energi atau usaha, yaitu Joule. Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa seluruh kalor yang diterima atau dilepas oleh benda akan dijadikan usaha ditambahkan dengan perubahan energi.

4.Perjanjian pada hukum I Termodinamika

Rumus hukum I Termodinamika dipakai dengan perjanjian sebagai berikut ini :
1. Usaha (W) bernilai positif (+) jika sistem melakukan suatu usaha
2. Usaha (W) bernilai negatif (-) jika sistem menerima suatu usaha
3. Q bernilai negatif jika sistem melepaskan kalor
4. Q bernilai positif jika sistem menerima suatu kalor

5.Siklus Termodinamika

Siklus merupakan serangkaian proses yang dimulai dari suatu keadaan awal dan berakhir pada keadaan yang sama dengan keadaan awalnya. Agar dapat melakukan usaha terus-menerus, suatu sistem harus bekerja dalam satu siklus. Ada 2 macam siklus, yakni siklus reversibel (siklus yang dapat balik) dan irreversibel (siklus yang tidak dapat balik).

1. Siklus reversibel (bolak balik)

Siklus ini merupakan sebuah siklus dimana perubahan dapat dibalikkan ke keadaan semula tanpa mengubah keadaan sekelilingnya. Pada siklus ini seharusnya tidak ada kerugian panas karena gesekan, radiasi atau konduksi. Siklus akan reversibel jika semua proses yang membentuk siklus juga reversibel.

2. Siklus irreversibel (tidak kembali)

Siklus ini merupakan siklus tak terbalikkan. Untuk mengembalikan ke keadaan semula harus mengubah keadaan sekelilingnya. Pada siklus ini ada kerugian panas karena gesekan, radiasi atau konduksi. Siklus ini juga terjadi jika proses pembentukannya juga proses irreversibel.

Contoh soal :

Suatu gas mempunyai volume awal 2,0 m3 dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Bila tekanan gas yaitu 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut ??
(1 atm = 1,01 x 105 Pa)

Pembahasan

Diketahui :

V2 = 4,5 m3
V1 = 2,0 m3
P = 2 atm = 2,02 x 105 Pa
Isobaris → Tekanan Tetap

Ditanya W ??

Dijawab :

W = P (ΔV)
W = P(V2 − V1)
W = 2,02 x 105 (4,5 − 2,0) = 5,05 x 105 joule

IV.Kesimpulan

1.      Siklus termodinamika terbagi menjadi 2 macam, yaitu siklus reversible dan siklus irreversible

Pada sistem tempat terjadinya proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung).

Daftar Pustaka

Bitar. 2019. Termodinamika : Hukum Termodinamika 1 2 3 Pengertian, Prinsip, Sistem, Rumus Dan Contoh Soal. https://www.gurupendidikan.co.id/termodinamika/. Diakses pada 21 September 2019

Lie, Sukarno. 2018. Reversible, Irreversible. https://docplayer.info/73036608-Reversible-irreversible.html. Diakses pada 21 September 2019

Unknown. Proses, Siklus, dan Sistem Termodinamika. https://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Proses-Siklus-Sistem-Termodinamika-Adalah.html. Diakses pada 21 September 2019

https://www.studiobelajar.com/termodinamika/

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198307302008122004/pendidikan/termokimia+(12-13).pdf