Termodinamika : Hukum-hukum dasar termodinamika Oleh : Atharic Alfadh (@T26-Atharic)

Hukum hukum dasar termodinamika

Oleh : Atharic Alfadh (@T26-Atharic)

Abstrak

Termodinamika dapat diartikan sebagai ilmu yang berkaitan dengan energi, temperatur, kalor, dan kerja. Dalam pengertian lain, termodinamika berkaitan dengan perpindahan energi dari satu tempat ke tempat lain dan dari satu bentuk ke bentuk lain.  Konsep utamanya adalah bahwa kalor merupakan suatu bentuk energi yang sesuai dengan jumlah kerja mekanis tertentu. Penerapan prinsip termodinamika dapat ditemukan pada engine motor bakar, heat pump, AC, dan lemari pendingin.

Kata kunci : Sistem, Proses, Hukum

Abstract

Thermodynamics comes from the Greek thermos which means heat and dynamic which means change. Thermodynamics can be interpreted as science related to energy, temperature, heat, and work. In another sense, thermodynamics is concerned with the transfer of energy from one place to another and from one form to another. The main concept is that heat is a form of energy that corresponds to a certain amount of mechanical work. The application of thermodynamic principles can be found in combustion engines, heat pumps, air cSonditioners, and refrigerators.

Keywords: System, Process, Law

Pendahuluan

Semua mahkluk hidup melakukan pekerjaan. Kerja juga terjadi ketika pemompaan darah melalui pembuluh darah dalam tubuh dan pada pemompaan ion-ion melewati dinding sel. Semua kerja ini diperoleh dari pengeluaran energi kimia yang disimpan dalam makanan yang dikonsumsi oleh makhluk hidup. Termodinamika berasal dari dua kata yaitu thermal (yang berkenaan dengan panas) dan dinamika (yang berkenaan dengan pergerakan). Termodinamika adalah kajian mengenai hubungan panas, kerja, dan energi secara khusus perubahan panas menjadi kerja. Hukum termodinamika pertama dan kedua dirumuskan pada abad ke-19 oleh para ilmuan mengenai peningkatan efisiensi mesin uap. Bagaimanapun hukum ini merupakan dasar seperti hukum fisika lainnya. Mereka membatasi efisiensi amuba atau ikan paus seperti mereka membatasi efisiensi mobil atau tenaga nuklir tumbuhan.

Rumusan masalah

 Berdasarkan latar belakang di atas, Maka yang menjadi rumusan masalah dalam artikel ini adalah:

1.     Apa definisi hukum termodinamika

2.     Bagaimana proses Hukum Termodinamika

3.     apa sistem-sistem Termodinamika

Tujuan Penulisan

Berdasarkan rumusan masalah diatas, Maka yang menjadi rumusan masalah dalam artikel ini adalah:

1.     Megetahui definisi Hukum Termodinamika

2.     Mengetahui proses Hukum Termodinamika

3.     Mengetahui hasil dan pengaplikasian Hukum Termodinamika

Pembahasan

Hukum termodinamika 1

Bunyi Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi total sistem tetap konstan, bahkan jika itu diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Misalnya, energi kinetik – energi yang dimiliki benda ketika bergerak – diubah menjadi energi panas ketika sopir menekan rem pada mobil untuk memperlambatnya. Frase untuk membantu orang mengingat hukum pertama termodinamika: “Usaha adalah kalor, dan kalor adalah usaha.” Pada dasarnya, usaha dan kalor adalah setara.

Hukum termodinamika 2

Hukum kedua termodinamika adalah salah satu hukum yang paling dasar dalam ilmu pengetahuan. Ini menyatakan bahwa kalor tidak bisa mengalir ke sistem pada suhu yang lebih tinggi dari sistem pada suhu yang lebih rendah dengan kemauan sendiri. Untuk tindakan tersebut dapat terjadi, usaha harus dilakukan. Jika es batu ditempatkan dalam secangkir air hangat, es batu mencair saat panas air mengalir ke dalamnya. Hasil akhirnya adalah secangkir air yang sedikit dingin. Es batu hanya bisa terbentuk jika menggunakan energi dari luar.

Hukum termodinamika 3

Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa perubahan entropi dari suatu sistem ketika berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya suhunya mendekati nol pada skala Kelvin. Nol pada skala Kelvin adalah mutlak batas bawah suhu – ketika atom dan molekul memiliki energi paling mungkin. Entropi didefinisikan sebagai ketersediaan energi sistem untuk melakukan usaha. Jadi, berikut bahwa ada skala absolut entropi. Akibatnya, tidak ada sistem nyata yang bisa mencapai nol derajat pada skala Kelvin.

Proses dalam termodinamika terbagi jadi 4 proses yaitu:

1.     Isobarik

Proses isobarik menjelaskan suatu sistem yang memiliki tekanan konstan, nilai usaha yang bekerja pada sistem mengikuti besaran volume benda.

2.     Isokhorik

Proses isokhorik menjelaskan suatu sistem yang tidak ada perubahan volume atau volumenya konstan, maka nilai usahanya akan bernilai nol. Hal ini disebabkan karena rumus usaha adalah perkalian antara tekanan dan perubahan volume.

3. Isotermal

Proses isotermal menjelaskan suatu sistem tidak mengalami perubahan suhu atau suhu konstan. 

4. Adiabatik

Sistem adiabatik sedikit berbeda dengan proses lainnya, karena pada sistem ini tidak ada perubahan kalor pada sistem atau nilai kalor konstan (Q=0). Secara grafik adiabatik dengan isotermal mempunyai kesamaan terutama dalam kecuraman tetapi, adiabatik lebih curam dibandingkan isotermal.

Sistem-sistem yang ada dalam termodinamika seperti berikut.

1. Sistem Tertutup

Sistem tertutup menjelaskan kalo tidak ada perpindahan massa benda dari dalam sistem ke luar sistem dan yang berpindah hanya energinya saja.

2. Sistem Terisolasi

Sistem kedua adalah sistem terisolasi termodinamika. Sistem terisolasi sama dengan sistem tertutup hanya pada sistem terisolasi, tidak ada perpindahan energi dari sistem ke lingkungan.

3. Sistem Terbuka

Sistem ketiga adalah sistem terbuka termodinamika. Sistem terbuka termodinamika menjelaskan sistem tersebut membiarkan benda dan energi pada sistem keluar ke lingkungan dan terjadi pertukaran. Salah satu sistem terbuka alamiah adalah samudra dan dalam sistem terbuka terdapat pembatas yang mengizinkan pertukaran benda (permeabel).

Kesimpulan

Bunyi Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi total sistem tetap konstan, bahkan jika itu diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Ini menyatakan bahwa kalor tidak bisa mengalir ke sistem pada suhu yang lebih tinggi dari sistem pada suhu yang lebih rendah dengan kemauan sendiri. Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa perubahan entropi dari suatu sistem ketika berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya suhunya mendekati nol pada skala Kelvin. Entropi didefinisikan sebagai ketersediaan energi sistem untuk melakukan usaha.
Akibatnya, tidak ada sistem nyata yang bisa mencapai nol derajat pada skala Kelvin.

Daftar pustaka

Tanti. 2020. Pengertian Termodinamika – sejarah, hukum, variabel keadaan https://apa-itu.net/termodinamika/ (Diunduh pada 9 September 2021)

Rauf, Fathi. 2020. Belajar Hukum Termodinamika: Hukum dan Penerapannya https://blog.edukasystem.com/termodinamika/ (Diunduh pada 9 September 2021)