SISTEM TERMODINAMIKA DAN TERMOKIMIA

 Oleh : Anandha Ivana Larasati (@T07-Anandha)

ABSTRACT 

    Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi serta perubahannya. Ada dua macam bentuk energi yang dipelajari dalam termodinamika yaitu panas dan kerja. Panas merupakan salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain. Sedangkan kerja didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya (force) dan jarak pergerakan dari gaya tersebut. Sistem termodinamika secara luas bisa didefinisikan sebagai luas atau ruang tertentu dimana proses termodinamika terjadi. Atau adalah suatu daerah dimana perhatian kita difokuskan dalam mempelajari proses termodinamika. Sistem termodinamika dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu: Sistem tertutup (closed system); Sistem terbuka (open system); dan Sistem terisoler/diisolasi (isolated system). Terdapat juga hukum-hukum termodinamika, yaitu hukum temodinamika ke-nol, hukum termodinamika l, dan hukum termodinamika ll.

Kata kunci : termodinamika, termokimia, hukum, energi

ABSTRACT 

    Thermodynamics is the science that studies the relationship between energy and its changes. There are two forms of energy studied in thermodynamics: heat and work. Heat is a form of energy that can be transferred from one object to another. Work is defined as the result of the times between the force and the distance of movement from that force. A thermodynamic system can broadly be defined as the specific area or space in which thermodynamic processes occur. Or is an area where our attention is focused on studying thermodynamic processes. Thermodynamic systems can be divided into 3 types, namely: Closed systems( closed systems); Open system ( open system ); and isolated system. There are also laws of thermodynamics, namely the law of zero dynamics, the law of thermodynamics l, and the law of thermodynamics ll.

Key words : thermodynamics, thermochemistry, laws, energy

PENDAHULUAN

    Menurut Khuriati (2007) bahwa kajian termodinamika secara formal dimulai sejak awal abad ke-19. Kata termodinamika berasal dari bahasa Yunani ‘therme’ berarti kalor dan ‘dynamics’ berarti kakas. Jadi termodinamika berarti kemampuan benda panas menghasilkan usaha/kerja. Namun sekarang ini pengertian termodinamika telah berkembang, termodinamika diartikan sebagai ilmu yang mempelajari energi beserta perubahannya dan hubungan antara sifta-sifat fisis materi. Dalam termodinamika, kalor dan usaha merupakan dua bentuk energi yang paling banyak dan yang paling utama dipelajari. 

RUMUSAN MASALAH 

1. Apa itu sistem termodinamika?
2. Apa yang dimaksud hukum termodinamika I dan hukum termodinamika II?
3. Apa saja bentuk-bentuk energi?
4. Bagaimana proses perubahan entalpi pada termokimia?

TUJUAN

1. Untuk memahami sistem termodinamika
2. Untuk memahami hukum termodinamika I dan hukum termodinamika II
3. Untuk menjelaskan bentuk-bentuk energi
4. Untuk memahami proses perubahan pada termokimia

PEMBAHASAN 

    Menurut Ni Nyoman (2015) bahwa 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 juga dapat diartikan sebagai ilmu yang menjelaskan kaitan antara besaran fisis tertentu yang menggambarkan sikap zat di bawah pengaruh kalor.

    Menurut Daryus (2019) bahwa sistem termodinamika secara umum didefinisikansebagai bidang atau ruang tertentu dimana prosestermodinamika terjadi, atau adalah suatu daerah dimanaperhatian difokuskan untuk mengamati proses termodinamika. Sistem termodinamika bisa diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok :

1. Sistem Terbuka, zat akan melewati batas sistem. Panas dan kerja juga bisa melewati batas sistem.
2. Sistem Tertutup, merupakan sistem dimana massanya tetap dan batas sistem ditentukan batas dari ruang yang ditempati oleh zat.
3. Sistem Terisolasi, adalah sebuah sistem yang sama sekali tidak dipengaruhi oleh lingkungannya.

    Ada tiga hukum termodinamika yang penting untuk diketahui, yaitu :

1. Hukum Termodinamika Ke-Nol

"Jika dua benda berada dalam kondisi kesetimbangan termal dengan benda ketiga,maka benda-benda tersebut berada dalam kesetimbangan termal satu sama lainnya”.

     2. Hukum Termodinamika I

“Energi tidak bisa dibuat atau dimusnahkan, namun bisa dirubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”.

     3. Hukum Termodinamika II

         Pernyataan Clausius : “tidak mungkin suatu proses dapat terjadi dengan sendirinya sehingga kalor diangkut dari tandon kalor suhu rendah ke tandon kalor suhu tinggi tanpa perubahan lain”.

         Pernyataan Kelvin-Planck : “tidak mungkin seluruh kalor yang diserap oleh suatu sistem, seluruhnya diubah menjadi usaha/kerja”.

    Dalam termodinamika, ada tiga bentuk energi, yaitu :

1. Kerja, menurut konsep mekanika, kerja adalah hasil perkalian antara gaya luar yang bekerja pada benda dengan jarak yang ditempuh oleh benda ketika gaya itu diterapkan. Jika benda bergerak lurus dari titik s₁ ke titik s₂ dengan gaya P yang diterapkan konstan sepanjang jalan itu, maka kerja yang dilakukan pada benda adalah:

   w = F ∆s

2. Kalor, cara perpindahan energi panas dari suatu sistem ke sistem lain atau ke lingkungan lain. 

3. Energi Internal, perubahan energi didalam air. Secara matematik : ∆U= w

    Dalam kimia, salah satu sumber energi yang penting adalah kalor yang dihasilkan atau diserap selama reaksi berlangsung. Studi perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia dinamakan termokimia. Pada termokimia, terdapat perubahan entalpi yang digolongkan, sebagai berikut :

1. Perubahan Entalpi Pembentukan Standar, ∆Hf°

   Entalpi pembentukan standar suatu senyawa adalah kalor yang terlibat pada reaksi pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsurnya diukur pada 1 atm, 298,15 K. 

2. Perubahan Entalpi Penguraian Standar, ∆Hd°

   Reaksi Penguraian adalah kebalikan dari  reaksi pembentukan, yaitu penguraian senyawa menjadi unsur-unsurnya. Jika nilai ∆H_f° bertanda negative (eksoterm) maka nilai ∆H_d° (endoterm). 

3. Perubahan Entalpi Pembakaran Standar, ∆Hc° 

   Entalpi Pembakaran adalah kalor yang dilepaskan jika satu mol zat dibakar sempurna pada keadaan standar. Dalam ilmu kimia, pembakaran berarti mereaksikan suatu zat dengan oksigen. 

KESIMPULAN 

    Termodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesific membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi didalam alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa tehnologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan.

DAFTAR PUSTAKA

Daryus, Asyari. 2019. Termodinamika Teknik, Volume l. Jakarta: Universitas Darma Persada. Dalam  https://www.academia.edu/43239463/TERMODINAMIKA_TEKNIK_VOLUME_I_EDISI_E_BOOK (diunduh 10 September 2021)

Khuriati, Ainie. 2007. Termodinamika. Semarang: Universitas Diponegoro. Dalam http://eprints.undip.ac.id/27839/1/0152-BA-FMIPA-2007.pdf (diunduh 10 September 2021)

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

Ratini, Ni Nyoman. 2015. Bahan Ajar Mata Kuliah Termodinamika. Bali: Universitas Udayana. Dalam  https://simdos.unud.ac.id/uploads/file_pendidikan_dir/6c9ecb75930a8e2bd1370a594bf32e59.pdf (diunduh 10 September 2021)