.

Kamis, 17 Maret 2022

APLIKASI TERMODINAMIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Oleh Diran (W04-DIRAN)

Abstrak

Dalam kehidupan sehari-hari, Termodinamika sekarang sudah terdengar tidak asing, banyak sekali peristiwa termodinamika yang terjadi dalam kehidupan.  Termodinamika juga merupakan salah satu teori utama fisika yang mempelajari tentang hubungan antara energi dan kerja dari suatu sistem. Termodinamika juga merupakan suatu ilmu yang dicerminkan sebagai ilmu yang mempelajari besaran fisis tertentu yang menggambarkan sikap zat di bawah pengaruh kalor.

Kata Kunci: Hukum termodinamika, energy, teori fisika 


PENDAHULUAN

Termodinamika adalah salah satu ilmu dari bagian fisika yang membahas mengenai perubahan energi dan panas menjadi bentuk energi lain. Hukum ke 1dan hukum ke 2 menjadi acuan dalam membahas mengenai perubahan energi. Pengukuran di dalam termodinamika tidak dinyatakan dengan besaran mikroskopis melainkan dengan besaran makroskopis. Termodinamika membahas mengenai hubungan antara energi, kerja, panas, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistika di mana hubungan termodinamika berasal. Termodinamika  adalah dua kata bahasa Yunani yaitu thermos yang artinya  panas (Hot) dan dynamic yang artinya perubahan.

Ilmu dinamika ini menggambarkan usaha untuk mengubah kalor (perpindahan energi yang disebabkan perbedaan suhu) menjadi energi serta sifat-sifat pendukungnya. Termodinamika berhubungan erat dengan fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses.

Selain itu, Termodinamika juga berhubungan dengan mekanika statik. Cabang ilmu Fisika ini mempelajari suatu pertukaran energi dalam bentuk kalor dan kerja, sistem pembatas dan lingkungan. Aplikasi dan penerapan Termodinamika bisa terjadi pada tubuh manusia, peristiwa meniup kopi panas, perkakas elektronik, Refrigerator, mobil, pembangkit listrik dan industri, adalah peristiwa Termodinamika yang paling dekat dengan kehidupan sehari-hari.

 

PEMBAHASAN


Banyak orang yang tidak sadar kalau dalam sehari-harinya aplikasi termodinamika
 banyak sekali dijumpai di sekitarnya. Termodinamika bisa merubah sistem yang berada di dunia industry. Pada umumnya termodinmika menggunakan kayu bakar untuk memasak dan berkembang saat ini menggunakan listrik untuk memasak. Hal ini karena termodinamika merupakan hukum-hukum yang menyangkut banyak hal dalam kehidupan sehari-hari.


Di kutip dari Berbagi, Rabu 15 Januari 2020 dalam  “ https://www.kampungilmu.web.id/2020/01/termodinamika-dalam-kehidupan-sehari.html#comment-form” 

    Aplikasi termodinamika yang sangat sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari ialah adanya embun diluar gelas yang berisi es. Hal ini disebabkan udara yang berada di luar gelas (sistem) banyak mengandung uap air, gelas yang berisi es bersuhu rendah dan terasa dingin sehingga udara yang bersentuhan dengan gelas akan mengalami penurunan suhu. Udara yang mengandung uap air juga akan mengalami penurunan suhu. Jika suhu udara sudah sangat rendah maka uap air akan mengembun dan berubah menjadi tetesan-tetesan air di luar gelas tersebut. Peristiwa tersebut sesuai dengan hukum II Termodinamika. Pada peristiwa tersebut terjadi proses penyerapan panas di dalam gelas. Peristiwa tersebut merupakan sistem tertutup karena hanya terjadi proses pertukaran kalor dan tidak terjadi proses pertukaran zat. Peristiwa tersebut menggunakan media sebagai pembatas rigid yaitu mempertukarkan kalor menggunakan gelas sebagai media.

    Dalam kehidupan sehari-hari banyak di jumpai fenomena yang menggambarkan hukum ke 0 termodinamika. Misalnya pada saat kita membuat air hangat untuk mandi. Kita mencampur air panas dengan air dingin. Pada saat air panas dicampur dengan air dingin, maka kalor akan berpindah dari air panas ke air dingin. Proses perpindahan panas ini berlangsung beberapa saat hingga tercapai kesetimbangan termal antara air panas dengan air dingin. Pada saat tercapai kesetimbangan termal antara air panas dengan air dingin, temperatur air panas akan turun sedangkan temperatur air dingin akan naik menuju ke temperatur kesetimbangan termal.

    Pada seseorang mencelup badan ke dalam air hangat yang sudah mencapai kesetimbangan termal, maka tubuh kita akan merasakan panas air. Hal ini menunjukan ada sebagian kalor yang berpindah dari air ke tubuh kita. Hal ini terjadi karena tubuh memiliki temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan campuran air hangat.Setelah berendam beberapa saat kita tidak akan merasa panas lagi, karena telah tercapai kesetimbangan termal antara tubuh dan air. Ketiks seseorang itu keluar dari bak mandi setelah berendam dari air panas, maka tubuh akan terasa dingin. Ini terjadi karena temperatur ruangan lebih rendah dibandingkan dengan temperatur tubuh kita akibatnya sejumlah kalor dari tubuh berpindah ke udara di sekitar kita. Pada saat kalor keluar dari tubuhkita, kita akan merasa lebih dingin.Masih banyak lagi contoh penerapan hukum ke 0 termodinamika di sekitar kita.


Beberapa contoh Aplikasi yang sering kita jumpai dalam keseharian adalah:
1.      Es batu
Suatu es didalam gelas yang menyebabkan terjadi pengembunan diluar gelas, padahal terpisahkan oleh medium gelas  yang memisahkan permukaan luar dan permukaan dalam. 
 
2.      Perubahan suhu tubuh.
Selain itu ada banyak sekali peralatan rumah tangga yang memanfaatkan konsep termodinamika.Termodinamika merupakan suatu ilmu yang mempelajari tentang perubahan suhu atau perubahan panas. Berbicara tentang termodinamika tidak lepas dari suhu dan kalor.
3.      Proses pembuatan popcorn
Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah tertutup. Selanjutnya, wadah tertutup tersebut dipanasi dengan nyala api kompor. Adanya tambahan kalor dari nyala api membuat biji popcorn dalam panci kepanasan dan meletup. Ketika meletup, biasanya biji popcorn berjingkrak-jingkrak dalam panci dan mendorong penutup panci. Gaya dorong biji popcorn cukup besar sehingga kadang tutup panci bisa berguling.
4.      Sistem kerja dari AC
AC mengubah energi listrik menjadi energi kinetik pada kondensor (berfungsi untuk membuang panas refrigerant ke lingkungan), kemudian mengubahnya menjadi energi kinetik pada evaporator (berfungsi memberikan udara dingin pada ruangan dengan cara perpindahan panas ke ruangan), dan kemudian mengubah energi kinetik pada kompresor (berfungsi memberikan tekanan pada refrigerant).
5.      Termos
Aplikasi termodinamika yang lainnya ialah termos. Termos merupakan alat yang cara kerjanya menggunakan konsep hukum I Termodinamika. Termos merupakan sebuah sistem terisolasi, hal ini karena tabung yang digunakan sebagai wadah untuk menyimpan air terisolasi dengan lingkungan luarnya. Di antara tabung bagian dalam termos dengan bagian luar dipisahkan oleh suatu ruang hampa udara. Ruang hampa udara ini berfungsi untuk mencegah perpindahan kalor antara lingkungan dengan tabung bagian dalam termos ataupun sebaliknya, bahan yang bersifat adiabatik, sehingga menghambat terjadinya pertukaran kalor antara sistem ke lingkungan dan sebaliknya, sehingga tidak terjadi penurunan suhu.Termos juga merupakan contoh sistem terisolasi yang cukup mudah ditemukan.  

 

    Cara kerjanya kalor dimasukkan kedalam termos dan tidak dapat keluar karena terhambat oleh kaca dengan warna putih mengkilap. Alasan kenapa semua termos kita memiliki kaca putih mengkilap di dalamnya adalah karena dibandingkan warna gelap, putih sedikit menyerap kalor.Selain hal di atas termodinamika juga terjadi pada  pada manusia dan hewan.Manusia melakukan kerja karena manusia mempunyai energi. Manusia mendapatkan energi dari makanan yang di komsumsinya setiap hari yang mengandung mengandung energi kimia. Prosesnya energi kimia yang masuk ke dalam tubuh dari makanan menyebabkan energi kimia di dalam tubuh juga akan bertambah. Energi tersebut digunakan manusia untuk melakukan kerja baik untuk bekerja, belajar, berolahraga dan melakukan aktivitas yang lain. Energi tersebut juga digunakan untuk mengganti sel-sel tubuh yang rusak ataupun untuk pertumbuhan. Ketika melakukan kerja atau aktivitas secara tidak langsung kita membuang kalor pada lingkungan melalui keringat. Sisa-sisa eergi yang tidak digunakan juga akan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui proses metabolisme. Setelah melakukan kerja energi di dalam tubuh akan menurun dan perut terasa lapar, sehingga kita disarankan untuk makan lagi agar tubuh tetap mempunyai energi yang cukup untuk beraktivitas kembali.


KESIMPULAN

Termodinamika merupakan suatu ilmu yang  mempelajari energi, energi dapat berubah menjadi bentuk lain secara alami atau melalui rekayasa atau melalui teknologi. Energi juga dapat di ciptakan dan juga dapat di musnahkan.. Keseimbangan energi pada sistem di dasari atas prinsip dan hokum. Teori termodinamika berlaku pada keadaan panas atau sistem dengan keadaan setimbang pada saat dimulai maupun diakhiri. Setelah abad ke-19 Masehi.  Perkembangan teori termodinamika beralih ke fisika quantum yaitu terjadi setelah abad 19 dan pada transisi fasa. Pada aktu itu secara fenomena pengembangnnya di tujukan pada sistem-sistem makroskopik. Pada pelajaran ilmu fisika, perumusan termodinamika menjadi suatu aksioma yang meliputi tiga hukum termodika .Konsep utama yang melandasi ketiga hukum termodinamika adalah energi dan entropi.

 

Referensi:

 https://www.kampungilmu.web.id/2020/01/termodinamika-dalam-kehidupan-sehari.html#comment-form

https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/pengertian-termodinamika-lengkap/

https://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamika

https://www.youtube.com/watch?v=NilKh3R9Ayk

https://www.youtube.com/watch?v=G4LoxciRhUk

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.