MENGENAL HUKUM TERMODINAMIKA

 MENGENAL HUKUM TERMODINAMIKA

 Oleh: Elena Novian Ramadhani (@T16-Elena)

Program Studi Ilmu Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana.

e-mail : ramadhanielena@gmail.com

ABSTRAK

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.

Termodinamika mempelajari tentang panas dan temperatur, termasuk hubungan keduanya pada energi dan gerak. Konsepnya energi dihasilkan oleh sistem yang dibatasi oleh kenyataan, dimana sistem tersebut memungkinkan untuk terbagi lagi menjadi sub-sistem atau membentuk sistem-sistem lainnya menjadi sistem yang lebih besar, dan sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan.

Kata kunci : hukum termodinamika , ilmu termodinamika

 

ABSTRACT

Thermodynamics is the study of the relationship between energy and work of a system. Thermodynamics only studies large-scale (macroscopic) quantities of a system that can be observed and measured experimentally.

Thermodynamics studies heat and temperature, including their relationship to energy and motion. The concept of energy is produced by a system that is limited by reality, where the system allows it to be further divided into sub-systems or form other systems into a larger system, and systems that are not included in the consideration are classified as environmental.

Keywords: laws of thermodynamics, thermodynamics

 PENDAHULUAN

Ilmu termodinamika merupakan ilmu yang berupaya untuk memprediksi perpindahan energi yang mungkin terjadi antara material atau benda sebagai akibat dari perbedaan suhu. (Holman, 2010 : 1)

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 (makroskopis) dari sistem yang dapat diamati dan diukur dalam eksperimen. Besaran-besaran yang berskala kecil (mikroskopis) dipelajari dalam Teori Kinetik Gas (Kinetic Theory of Gas) atau Fisika Statistik (Statistical Physics).

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. Kaitan atau rumus yang menjelaskan hubungan antar besaran fisis diperoleh dari eksperimen dan kemudian dapat digunakan untuk meramalkan perilaku zat di bawah pengaruh kalor.

.

RUMUSAN MASALAH

1.Apa saja macam- macam  hukum dasar termodinamika ?

2. Apa yang dimaksud ilmu termodinamika?

3.Bagaimana bunyi hukum awal termodinamika, hukum pertama termodinamika, hukum kedua termodinamika, hukum ketiga termodinamika?

 

TUJUAN

1. Mendefinsikan hukum awal (Zeroth Law) termodinmika

2. Mendefinisikan hukum pertama termodinamika

3. Mendefinisikan hukum kedua termodinamika

4. Mendefinisikan hukum ketiga termodinamika

PEMBAHASAN

Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

• Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika

Hukum awal menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya. Hukum ini dimasukkan setelah hukum pertama.

 

• Hukum Pertama Termodinamika

Hukum yang sama juga terkait dengan kasus kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup, 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 bunyi untuk hukum kedua termodinamika yang ada hanyalah pernyataan kenyataan eksperimental yang dikeluarkan oleh kelvin-plank dan clausius.

Pernyataan clausius: 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 kelvin-planck: Tidak mungkin suatu sistem beroperasi dalam siklus termodinamika dan memberikan sejumlah netto kerja kesekeliling sambil menerima energi panas dari satu reservoir termal.(sumber Fundamentals of engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. – 6th ed. – 2007 – Wiley) Bab5).

Total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya hal ini disebut dengan prinsip kenaikan entropi” merupakan korolari dari kedua pernyataan diatas (analisis Hukum kedua termodinamika untuk proses dengan menggunakan sifat entropi)(sumber Fundamentals of engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. – 6th ed. – 2007 – Wiley) Bab6).

• 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.

§  

 

KESIMPULAN

Ilmu termodinamika merupakan ilmu yang berupaya untuk memprediksi perpindahan energi yang mungkin terjadi antara material atau benda sebagai akibat dari perbedaan suhu (Holman, 2010 : 1).

Ilmu termodinamika mengajarkan bahwa transfer energi yang dimaksud didefinisikan sebagai panas. Ilmu perpindahan panas tidak hanya menjelaskan bagaimana energi panas dapat ditransfer, akan tetapi juga untuk memprediksi tingkat dimana pertukaran berlangsung di bawah kondisi tertentu.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmadi.2016.Penyelesaian Persamaan Panas Dengan Analitik Dan Metode Volume Hingga. Yogyakarta: UNY. Dalam http://eprints.uny.ac.id/51518/2/BAB%20I.pdf (diunduh pada tanggal 12 Sepetmber 2021)

Hamid, Ahmad Abu. 2007. Kalor Dan Termodinamika. Yogyakarta: UNY. Dalam https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/33030561/Diktat_Termodinamika-with-cover-page-v2.pdf (diunduh pada tanggal 11 Sepetmber 2021)

Hidayat, Atep Afia. 2021.  Termodinamika Dan Perubahan Energi. Modul Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana.

Zainal,Mega Purnama.2016.Hukum-Hukum Dasar Termodinmika. Aceh: Universitas Abulyatama. Dalam http://abulyatama.ac.id/?p=4882 (diunduh pada tanggal 13 Sepetmber 2021)