DEFINISI TERMODINAMIKA DAN PENJABARANYA

Abstrak

        Termodinamika dapat diartikan juga sebagai ilmu yang menjelaskan kaitan antara besaran fisis tertentu yang menggambarkan sikap zat di bawah pengaruh kalor. Besaran fisis ini disebut koordinat makroskopis sistem. Kaitan atau rumus yang menjelaskan hubungan antar besaran fisis diperoleh dari eksperimen dan kemudian dapat di gunakan untuk meramalkan perilaku zat di bawah pengaruh kalor . Jadi, Termodinamika merupakan ilmu yang berlandaskan pada hasil hasil eksperimen.

       Sedangkan kalor juga dapat diartikan suatu energi yang dapat di pindahkan. Dapat berpindah dikarenakan adanya perbedaan suhu maka dapat disebut kalor. Dan dapat mengubah bentuk dari sebuah benda . Perpindahan pada kalor diakibatkan berpindahnya energi dari suatu tempat yang memiliki suhu tinggi ke tempat yang memiliki suhu lebih rendah. Dalam tahapan perpindahan kalor terbagi menjadi tiga tahap : Konveksi, konduksi, dan radiasi                                                                                          

       Secara umum termodinamika dapat di manfaatkan sebagai berikut:

1.    Menjelaskan kerja beberapa sistem termodinamis

2.    Menjelaskan mengapa suatu sistem termodinamis tidak bekerja sesuai yang diharapkan

3.    Menjelaskan mengapa suatu sistem termodinamis sama sekali tidak mungkin dapat bekerja

4.    Landasan teoritis para insinyur perencanaan dalam mendesain suatu sistem termodinamis: misalnya motor bakar, pompa termal, motor roket, pusat pembangkit tenaga listrik, tubin gas, mesin pendingin dll.

Kata kunci : termodinamika, kalor

Abstract

       Thermodynomics can also be interpreted as a science that explains the relationship between certain physical quantities that descibe the behavior of subtances under the influence of heat. These physical quatities  are called macroscopic  coordinate systems. Relationships or formulas that explain the relationship between physical quantities are obtained from experiments and can the be used to predict the behavior of substances under the influence of heat. So, thermodynamics  is a science  based on experimental results.

       While heat can also be interpreted as energy that can be transferred. Can move due to a difference in temperature  so it can be called heat. And can change the shape of on object. The transfer of heatis caused by the transfer of energy from a place  with a high temerature to a place  with a lower temperature.  There are three stages  of heat transfer: Convection, conduction, radiation

       In general, thermodynamics can be used as follows:

1.    Explain the working of several thermodynamics systems

2.    Explain why a thermodynamics system does not work as expected

3.    Explain why a thermodynamics system is absolutely impossible to work

4.    Theoretical foundations of planning engineers in designing a thermodynamic system; For example combustion mtors, thermal pumps, rocket motors, power plants, gas turbines, diesel engine coolants

Keywords : thermodynamics, heat

 

Pendahuluan

       Termodinamika dapat di definisikan sebagai sains energi. Termodinamika merupakan bagian dari cabang Fisika yang namanya Termofisika (Thermal Physics). Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi dan kerja dari suatu sistem. Termodinamika hanya mempelajari besaran besaran yang berskala besar dan sistem yang dapat diamati dan di ukur dengan eksperimen.

        Termodinamika dalam arti sempit merupakan salah satu ranting dari Ilmu Alam, Ilmu Thobi’ah, atau Fisika yang mempelajari materi yang ada dalam keadaan setimbang terhadap perubahan temperatur, tekanan, volume, dan komposisi kimia. Termodinamika. Termodinamika didasarkan pada empat konsep empiris yaitu: hukum ke nol pertama  yaitu (yang berkaitan dengan kerja suatu sistem),  yang kedua ,ketiga dan ke empat termodinamika. Singkatnya termodinamika adalah ilmu yang berkaitan dengan daya dan usaha.

       Di dalam kehidupan sehari sehari kita juga banyak sekali menggunakan atau menerapkan termodinamika, karena termodinamika kajian ilmu yang mempelajari besaran yang dapat di lihat ( mikroskopis ), maka dari itu banyak sekali alat alat atau kegiatan kegiatan kita sehari hari yang menerapkan hukum termodinamika . contoh  penerapan termodinamika di kehidupan sehari sehari yaitu :

·         Penggunaan mesin pada kendaraan bermotor

·         Penggunaan pendingin ruangan ( AC )

·         Lemari pendingin ( kulkas )

·         Pusat pembangkit tenaga listrik

·         Mesin pemanas surya

Dan masih banyak lagi penerapannya di kehidupan sehari hari kita, maka dari itu termodinamika erat kaitannya dengan kehidupan sehari hari

Permasalahan

     Menurut ahmad abu hamid ( 2007 ) ia mengatakan  termodinamika kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang kalor dan kerja. Termodinamika hanya mempelajari besaran besaran yang berskala besar ( mokroskopis ) dari sistem yang dapat di amati dan diukur dengan eksperimen, sedangkan besaran besaran yang berskala kecil ( mikroskopis ) akan di pelajari dalam teori kinetik gas atau dalam fisika statistik.

       Termodinamika juga dapat diartikan sebagai ilmu yang menjelaskan  kaitan antara besaran fisis tertentu yang menggambarkan sikap zat di bawah pengaruh kalor. Besaran fisis ini disebut koordinat makroskopis sistem. Katian atau rumus yang menjelaskan  hubungan antar besaran fisis diperoleh dari eksperimen dan kemudian dapat digunakan untuk meramalkan perilaku zat di bawah pengaruh kalor. Jadi termodinamika merupakan ilmu yang berlandaskan pada hasil hasil eksperimen

       Termodinamika dalam arti sempit merupakan salah satu ranting  dari ilmu alam, ilmu thobi’ah yang mempelajari materi yang ada dalam keadaan setimbang terhadap perubahan temperatur, tekanan, volume, dan komposisi kimia. Termodinamika didasarkan pada empat konsepsi empiris, yaitu: hukum ke nol pertama ( yang berkaitan dengan kerja suatu sistem), kedua, dan ketiga termodinamika. Oleh karena itu, sebagian ahli menyatakan, Termodinamika merupakan ranting ilmu fisika yang mempelajari hubungan antara kalor dan kerja.

       Ada dua pendapat mengenai pemanfaatan termodinamika Versi pertama datang dari fisikawan dan kimiawan. Mereka lebih condong menggunakan termodinamika untuk meramalkan dan menghubungkan pelbagai sifat zat di bawah pengaruh kalor dan  mengembangkan data termodinamis. Versi kedua berasal dari para insinyur ( Engineer ). Mereka lebih condong menggunakan  data termodinamis dan gagasan dasar ketetapan energi serta produksi untuk menganalisis perilaku sistem yang kompleks.

       Pada awalnya  kalor dianggap sebagai zat alir ( fluida ) tanpa bobot dan tidak dapat dilihat. Kalor timbul jika tidak ada bahan yang di bakar, Kalor dapat berpindah dari benda yang satu  ke benda yang lainya dengan cara konduksi, konveksi, dan atau radiasi. Proses perubahan energi mekanik menjadi kalor merupakan salah satu contoh adanya azas ketetapan energi. Sebaliknya, kalor dapat diubah menjadi energi mekanik. Jadi kalor merupakan salah satu bentuk energi.

Dari pernyataan di atas dapat di simpulkan pertanyaan :                             

·         Apakah yang dimaksud dengan termodinamika

·         Bagaimana pandangan makroskopis dan mikroskopis tentang termodinamika

·         Mengapa termodinamika dinamakan ilmu eksperimen

·         Apa yang di maksud dengan kalor

·         Bedakan antara kalor ( bahang/ heat ) dan panas ( hot )

·         Sir james prescott joule mengatakan bahwa 4,186 joule ( J ) setara dengan 1 kalori

·         Apakah manfaat termodinamika.

Tujuan

       Tujuan dari pengenalan termodinamika di maksudkan agar dapat mengetahui sifat dari aliran kalor, sehingga dapat merekayasanya menjadi teknologi yang sangat bermanfaat, agar dapat juga mengerti energi yang terkandung dalam suatu benda yang berkalor, sehingga dapat memanfaatkannya untuk kemaslahatan bersama, selain itu juga untuk mengerti hubungan antara kalor, tekanan, volume, dan energi yang di hasilkan, sehingga mampu mengaplikasikanya dalam kehidupan sehari hari melalui penemuan penemuan dan pengembangan teknologi berbasis kalor, seperti mesin kalor dsb.

       Intinya termodinamika adalah ilmu yang mempelajari perubahan perubahan energi kalor dan alirannya dalam kehidupan sehari hari, di mana manfaatnya sangatlah banyak.

       Penyelesaian masalah

Menurut paken pandiangan, S. SI, M. SI dan Drs. Didi teguh chandra, M. SC Termodinamika adalah ilmu tentang energi, yang membahas tentang hubungan antara panas dan usaha. Seperti telah di ketahui bahwa energi di alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, misalnya energi panas dan kerja, yaitu energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnet , dan energi akibat gaya magnet.

       Berbagai bentuk energi diatas dapat pula di kelompokkan menjadi dua bentuk, yaitu energi makroskopik dan energi mikroskopik. Energi makroskopik adalah keberadaan energi yang ditandai dari posisinya terhadap lingkungannya atau terhadap suatu referensi yang di tentukan. Contoh bentuk energi makroskopik adalah energi kinetik dan energi potensial. Sedangkan energi mikroskopik adalah keberadaanya ditentukan oleh struktur internal dari zat pembawa energi sendiri dan tidak bergantung pada lingkungannya. Energi mikroskopik ini disebut sebagai energi internal ( U ). Energi mikroskopik ini berhubungan dengan gerakan masa pembawa energi dan pengaruh luar, seperti gaya gravitasi, pengaruh energi listrik, sifat magnet, dan tegangan pemukaan fluida. Energi kinetis adalah energi yang disebabkan oleh gerakan relatif terhadap suatu titik acuan tertentu.

       Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi dan kerja dari suatu sistem. Termodinamika hanya mempelajari besaran besaran yang berskala besar ( makroskopis ) dari sistem yang dapat diamati dan diukur dalam eksperimen. Besaran besaran yang berskala kecil ( mikroskopis ) di pelajari dalam teori kinetik gas atau fisika statistik.

       Pada awalnya kalor dianggap sebagai zat alir ( fluida ) tanpa bobot dan tidak dapat di lihat. Kalor timbul jika ada bahan yang di bakar. Kalor dapat berpindah dari benda yang satu ke benda yang lainya dengan cara konduksi, konveksi, dan atau radiasi. Proses perubahan energi mekanik menjadi kalor merupakan salah satu contoh adanya azas ketetapan energi. Sebaliknya, kalor dapat di ubah menjadi energi mekanik. Jadi, kalor merupakan salah satu bentuk energi.

       Perbedaan antara panas , suhu dan kalor yaitu panas merupakan bentuk energi yang dimiliki oleh benda bersuhu relatif tinggi. Suhu merupakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Sedangkan kalor merupakan bentuk energi yang mengalir karena adanya perbedaan suhu. Dalam hal kalor dapat dibedakan menjadi dua konsep pokok yaitu :

·         Rasa kepanasan ( hot ) yang disebut temperatur atau suhu.

·         Besaran yang dapat menyebabkan adanya perubahan temperatur yang disebut kalor ( heat ) atau bahan.

       Dari pengalaman count rumford dan sir james prescott joule dalam pengeboran laras meriam dan percobaan percobaannya dapat disimpulkan , bahwa energi mekanik terus menerus berubah wujudnya menjadi kalor. Ini berarti ada kesetaraan antara energi mekanik dengan kalor  dalam percobaannya joule menemukan bahwa 4,186 joule ( J ) setara dengan 1 kalori. Jadi 1,000 kal = 4,186 J.

       Manfaat dari termodinamika bagi kehidupan sehari hari sangatlah banyak, karena hampir semua sistem energi menerapkan ilmu termodinamika, berikut adalah sebagian kecil contoh dari penerapan termodinamika di kehidupan sehari hari , karna sangatlah banyak pemanfaatan termodinamika di kehidupan sehari hari

·                Penggunaan termos
·         Sistem pada kendaraan bermotor
·         Penggunaan lemari pendingin (kulkas)
·         Penggunaan pendingin ruangan (AC)
·         Mesin pembangkit tenaga listrik
·         Mesin pemanas surya

Kesimpulan

       Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi dan kerja dari suatu sistem. Termodinamika                                                                                                                                         

hanya  mempelajari besaran besaran yang berskala besar (makroskopis) dari sistem yang dapat diamati dan di ukur dalam eksperimen. Besaran besaran yang berskala kecil ( mikroskopis ) di pelajari dalam teri kinetik gas atau fisika statistik.

       Termodinamika dalam arti sempit merupakan salah satu ranting dari ilmu alam thobi’ah yang mempelajari materi yang ada dalam keadaan setimbang terhadap perubahan temperatur, tekanan, volume, dan komposisi kimia. Termodinamika didasarkan pada empat konsep empiris, yaitu : hukum ke nol pertama ( yang berkaitan dengan kerja suatu sistem ), kedua, dan ketiga termodinamika. Oleh karena itu sebagian ahli menyatakan , termodinamika merupakan ranting ilmu fisika yang mempelajari hubungan antara kalor dan kerja.

       Pada awalnya kalor dianggap sebagai zat alir ( fluida ) tanpa bobot dan tidak dapat di lihat. Kalor timbul jika ada bahan yang di bakar. Kalor dapat berpindah dari benda yang kesatu ke benda lainya dengan cara konduksi, konveksi, dan atau radiasi.

       Pengalaman count rumford dan sir james prescott joule dalam pengeboran laras meriam dan percobaan percobaannya menemukan, bahwa 4,186 joule ( J ) setara dengan 1 kalori, jadi 1.000 kal = 4,186 J. Proses perubahan energi mekanik menjadi kalor merupakan salah satu contoh adanya azas ketetapan energi. Sebaliknya kalor dapat diubah menjadi energi mekanik. Jadi, kalor merupakan salah satu bentuk energi

Daftar pustaka

Hamid, abu ahmad. 2007. Kalor dan termodinamika. Program studi pendidikan fisika jurusan pendidikan fisika fakultas matematika  dan ilmu pengetahuan alam Universitas Negri Yogyakarta dalamhttps://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/33030561/Diktat_Termodinamika-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1631334006&Signature=WBz6r3BgRdfdf4ukpQoS0A05A7sQ3lswiLjnVzesV4Qn8cNmgRXzTnceIlT4UYKOVx8YlxEiNBt-lT0WfxitSvkd9g4ico4bexCKeQlsID~d5S~88NVSzr6weeDeqwqVtYOkQqxDpEVqO2Nyr7LdaLFbbmDl1UqhdSOQjW-rv2f~JfffROGSuusxKz8StatysDxxN-vV4y9R2tjy0d~B-ziy-gC8swj6OdNLxcOn2may~X6uPwHuQ8h6rtSpIxml1YX9cYE5BJ6T5jRLxFi6Xweeg93-PF2UShsCrmCKC~btUOcbVb87TJgeyyM2f2IJYn-pwDikqWD7tAA5iX1HhA__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA ( di unduh 7 september 2021 ).

Pandiangan paken, S.si, M.si, Drs. Chandra didi teguh, M. sc. Modul 1 Tinjauan ulang termodinamika. dalam http://www.pustaka.ut.ac.id/lib/wp-content/uploads/pdfmk/PEFI4418-M1.pdf ( di unduh 10 september 2021 )

Hidayat, Atep avia. 2021. Termodinamika dan perubahan energi. Modul perkuliahan kimia dan pengetahuan lingkungan industri. Universitas Mercu Buana ( di unduh 7 september 2021 )

Susanto, yudi. 2016. Penerapan konsep termodinamika pada mesin pendingin ( kulkas ). Jurusan teknik industri Fakultas teknik Universitas Negri Singaperbangsa Karawang. dalam https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/44158598/Revisi_Tugas_Makalah-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1631334932&Signature=M0juFjU7lo15hXNVe8GNDeRggX7wWV5Px24xH~PtjsI6SkgMG3aWn4evYQkQH1IyLV64Mjv0syEjqHK3-LYCik5~W1HYcDg9F9F0WPc~JVWjTFWT-sSHU2MjRa~6fgANfh3Kw3xsKudYpbZiE0agk3UQLURWdqfIY2lT~6UE7kiFRoLycKrpJjYQek5fEKfVsprI63kIuTsq5K0B~uHcIiqtXG5f-FBHEuzxlzotdm4Zqsy7qW5X8lfVp8b1oQlvfwsLmx70mAij6~MH5EbruBP8wJf224u3GFJ9aG-wEc60j~F-pLgImgPsPSTWQuKVcwl7jS7RMf7JMNzM~yJPTg__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA ( di unduh 11 september 2021 )