TERMODINAMIKA DAN TERMOKIMIA

 

TERMODINAMIKA DAN TERMOKIMIA

Oleh: Andi Chan Shr Seng (@T21-Andi)

Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana

41621010031@student.mercubuana.ac.id

andyblock343@gmail.com

Abstrak

Termodinamika adalah ilmu yang bermanfaat dalam mendalami dan memahami sains. Bentuk utama termodinamika adalah universal hukumnya, mengakibatkan banyak ketetapan yang dapat diambil dan digunakan hukum-hukum termodinamika. Kita dapat melihat bahwa suatu proses perubahan kimia akan atau bahkan tidak akan terjadi pada kondisi tertentu, manfaatnya kita dapat biaya, tenaga dan waktu. Sedangkan untuk termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau energi yang menyertai suatu reaksi kimia, baik yang diserap maupun yang dilepaskan. Perpindahan energi dalam termokimia sangat dipengaruhi oleh sistem dan lingkungan.

Kata kunci: termodinamika, termokimia, ilmu kimia, kimia

Abstract

Thermodynamics is a science that is useful in exploring and understanding science. The main form of thermodynamics is the universal law, resulting in many provisions that can be taken and applied to the laws of thermodynamics. We can see that a chemical change process will or will not even occur under certain conditions, the benefits we can cost, energy and time. While for thermochemistry is a branch of chemistry that studies the changes in heat or energy that accompanies a chemical reaction, both absorbed and released. Energy transfer in thermochemistry is strongly influenced by the system and the environment.

Keywords: thermodynamics, thermochemistry, chemistry, chemistry

PENDAHULUAN

Termodinamika berasal dari bahasa yunani yaitu Theme (heat/kalor) dan Dynamis (power/daya). Menurut Sari (2015), Abad ke-5 SM, seorang filsuf Yunani Parmenides menulis sebuah puisi konvensional yang berjudul “On Nature”, beliau menggunakan penalaran verbal untuk mengungkapkan bahwa kekosongan, pada dasarnya apa yang sekarang kita kenal sebagai vakum di alam ini ternyata tidak bisa terjadi.

Gambar 1. Filsuf Yunani Parmenides

Sumber: https://images.app.goo.gl/yo2zcv3XHxbPXtek7

Pandangan tersebut didukung oleh Aristoteles. Aristoteles (350 SM) merupakan orang yang pertama kali melakukan percobaan tentang panas. Dia mengatakan bahwa panas merupakan bagian dari materi atau dengan kata lain materi tersusun dari panas dan pada tahun 1593, penalaran Aristoteles diteruskan oleh seorang bernama Galileo Galilei. Dia menganggap bahwa panas adalah sesuatu yang dapat diukur, melalui penemuannya berupa termometer air. Beberapa tahun kemudian setelah Galileo Galilei meneruskan penalaran Aristoteles, tepatnya pada tahun 1799 dua Ilmuwan bernama Sir Humphrey Davy dan Count Rumford menegaskan bahwa panas adalah sesuatu yang mengalir. Pernyataan tersebut mendukung prinsip kerja termometer yang ditemukan oleh Galileo Galilei namun membantah pernyataan Aristoteles yang menyatakan bahwa panas merupakan bagian dari materi atau dengan kata lain materi tersusun dari panas. Saat itu seharusnya dirumuskan hukum ke-nol termodinamika, akan tetapi karena pada saat itu termodinamika belum berkembang sebagai ilmu maka para tidak terpikirkan oleh para ilmuwan untuk merumuskan hukum ke-nol dengan pernyataannya: “dua sistem dalam keadaan yang setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya”. Beberapa tahun sebelum Sir Humphrey Davy dan Count Rumford menegaskan bahwa panas adalah sesuatu yang mengalir, tepatnya pada tahun 1778 seorang ilmuwan bernama Thomas Alfa Edison memeperkenalkan sebuah mesin uap pertama yang mengkonvensi panas menjadi kerja mekanik. Kemudian pada tahun 1824, ilmuwan bernama Sadi Carnot berupaya untuk menemukan hubungan antara panas yang digunakan dan kerja mekanik yang dihasilkannya. Hasil pemikiran Carnot merupakan titik awal perkembangan ilmu termodinamika klasik. Carnot dianggap sebagai Bapak Termodinamika, dia mempublikasikan refleksi pada kekuatan motif api, wacana pada efisiensi panas, kekuatan, energi dan mesin. Makalah tersebut menguraikan hubungan energik dasar antara mesin Carnot, siklus Carnot, dan kekuatan motif. Hal ini menjadi tanda bahwa termodinamika sebagai ilmu pengetahuan modern telah dimulai. Tahun 1845, 67 tahun setelah Thomas Alfa Edison memperkenalkan mesin uapnya, James P. Joule menyimpulkan bahwa panas dan kerja merupakan dua bentuk energi yang satusama lainnya dapat dikonversi. Kesimpulan Joule didukung oleh ilmuwan-ilmuwan lainnya seperti rudolf Clausius, Lord Kelvin (William Thompson), Helmhozt, dan Robert Mayer, kemudian selanjutnya para ilmuwan ini merumuskan hukum pertama termodinamika pada tahun 1850. Termokimia sendiri masuk kedalam kategori hukum pertama termodinamika yang ditemukan berawal dari hasil kerja seseorang bernama Antoine Laurent Lavoiser pada abad ke-18 dan dilanjutkan dengan hukum Hess.

PERMASALAHAN

Kesulitan utama pada pemahaman termodinamika dan termokimia terletak pada ketidak konsistenan dalam menggunakan konsep termodinamika dan termokimia. Sehingga dalam menjelaskan satu fenomena yang berkaitan dengan termodinamika tidak tepat dalam menjelaskan sebab akibatnya. Kesulitan yang seterusnya pada pengaplikasian termodinamika dalam kehidupan sehari-hari salah menerapkannya dengan benar. Seharusnya dapat memahami bahwa termodinamika adalah suatu perubahan kimia.

TUJUAN

Setelah mempelajari materi pada artikel ini diharapkan mampu menjelaskan dan menganalisis persamaan termodinamika dan termokimia. Diharapkan juga mampu mengetahui fungsi dari penerapan hukum-hukum termokimia dalam kehidupan sehari-hari. Pembaca juga harus memiliki sikap rasa ingin tahu, cermat dan teliti dalam melakukan pemahaman ilmu pengetahuan terutama ilmu kimia. Dengan demikian, dapat memahami, menjelaskan, dan mengembangkan ilmu pengetahuan khususnya ilmu kimia.

SOLUSI DAN PEMBAHASAN

Termodinamika dapat didefinisikan sebagai sains dan energi. materinya membahas segala bentuk dan jenis perubahan energi. Prinsipnya sendiri adalah mengubah kalor menjadi daya/kerja. Termodinamika terbagi kedalam beberapa hukum, hukum pertama termodinamika adalah hukum kekebalan energi. Sedangkan pengertian dari energi itu sendiri merupakan besaran/properti dari termodinamika. Untuk hukum pertama termodinamika berisi tentang kuantitas, berbeda dengan hukum kedua termodinamika adalah energi yang memiliki kualitas dan kuantitas, serta suatu proses berlangsung pada arah kualitasnya berkurang. Untuk hukum yang terakhir adalah hukum ke-nol termodinamika. Hukum ke-nol termodinamika merupakan jika terdapat dua benda yang setimbang termal dengan benda ketiga, maka kedua benda tersebut setimbang termal. Untuk hukum ke-nol termodinamika ini cukup unik karena ditemukan 50 tahun oleh para ilmuwan setelah ditemukannya hukum pertama dan kedua. Alasan diberi penamaan hukum ke-nol bersifat lebih dasar atau lebih fundamental dibandingkan hukum pertama dan kedua. Hukum ke-nol ini juga berhubungan dengan konsep temperatur dan alat ukur suhu. Dua benda ini berada didalam keadaan setimbang termal yang sama. Salah satu contohnya adalah alat ukur suhu tubuh/termometer. Termodinamika sendiri juga memiliki dua kajian, yang pertama adalah termodinamika klasik merupakan pendekatan termodinamika yang tidak perlu memperhitungkan kelakuan dari pertikel. Kedua adalah termodinamika statik merupakan pendekatan termodinamika yang memperhitungkan sifat rata-rata dari partikel penyusun. Contoh pengaplikasian termodinamika yaitu lemari pendingin, pressure cooker, turbin angin, mesin mobil dan lain lain.  Sistem dalam termokimia itu senidiri terbagi menjadi sistem terbuka, tertutup dan terisolasi. Sistem tersebut didasarkan pada interaksinya terhadap lingkungan sekitar. Termokimia juga memiliki sifat-sifat yang dapat dibedakan menjadi dua, sifat ekstensif meliputi jumlah dari harga komponen dalam individu sistem contohnya seperti volume total, massa total dan energi total sistem. Pada termokimia juga terdapat reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Persamaan dalam reaksi termokimia merupakan suatu persamaan reaksi dilengkapi dengan besarnya perubahan entalpi. Bersarnya entalpi tergantung dari jenis reaksi.

Gambar 2.

KESIMPULAN DAN SARAN

Harus dimengerti bahwa termodinamika dan termokimia merupakan materi yang sangat penting dan dasar sekali karena pengaplikasian dari materi ini terdapat dalam kehidupan sehari-hari manusia contohnya lemari pedingin, turbin angin dan lain-lain. Memang ilmu terlihat sederhana tapi dibalik kesederhanaan itu terdapat banyak manfaat yang bisa diambil dari ilmu ini. Karena kita dapat mengetahui sebab dan akibat dari peristiwa atau kegiatan yang berhubungan dengan termodinamikan. Diharapkan juga dapat memahami ilmu ini bahwa termodinamika dan termokimia memiliki kuantitas dan bentuk berbeda satu sama lain. Dan pada akhir nya manusia dapat memanfaatkan serta mengaplikasikan termodinamika dan termokimia baik membantu dan mempermudah pekerjaan manusia atau menginterpretasikan dalam hal lain yang positif juga tentunya.

DAFTAR PUSTAKA 

Chris. 2021. Termodinamika Kuliah I – Pendahuluan Dan Konsep Dasar. https://youtu.be/g51j1ggcgde

Ismunandar. 2014. Kuliah Kimia Dasar I: Termodinamika: Hukum I (Lanjutan) Dan Hukum II. https://youtu.be/nilkh3r9ayk

Hamid, Mustofa H. 2011. Sejarah Perkembangan Termodinamika. https://www.abihamid.com/2011/04/sejarah-perkembangan-termodinamika.html

Winarto, Dwi. 2013. Termokimia | Ilmu Kimia | Artikel Dan Materi Kimia. https://www.ilmukimia.org/2013/05/termokimia.html#:~:text=termokimia%20adalah%20cabang%20dari%20kimia,kimia%20dan%2fatau%20perubahan%20fisik.&text=termokimia%20berawal%20dari%20hasil%20kerja,dalam%20kategori%20hukum%20pertama%20termodinamika.

Sari, Desty P. 2015. Sejarah Penemuan Termodinamika-Thermodinamics. http://thermo-desty.blogspot.com/2015/03/sejarah-penemuan-termodinamika.html

Sulistiyani, Ratna. 2013. Kimia (Peminatan Matematika Dan Ilmu-Ilmu Alam). Rachma Gemilang.