Mengenal Termodinamika dan Hukum Termodinamika
Oleh Aryo Gusman (@V08-Aryo)
Pengertian
Termodinamika
Termodinamika dapat didefinisikan sebagai sains dari energi.
Kata termodinamika berasal dari bahasa Yunani theme (heat/kalor) dan dynamis
(power/daya) adalah salah satu cabang dari ilmu
fisika yang mempelajari panas dan temperatur, serta hubungan keduanya pada
energi dan gerak. Yang berarti termodinamika adalah ilmu yang mengilustrasikan suatu usaha mengubah kalor (yakni perpindahan energi yang dikarenakana adanya perbedaan suhu) menjadi
energi serta juga sifat pendukungnya. Termodinamika sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, seperti pembangkit listrik, pada perkakas elektronik, mobil bahkan ketika kita meniup kopi panas.
Sistem Termodinamika
Terdapat beberapa jenis sistem termodinamika berdasarkan jenis
pertukaran antara sistem dan lingkungan, yaitu:
1. Sistem Terisolasi
Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak menyebabkan terjadinya pertukaran panas, zat atau kerja dengan
lingkungannya. Misalnya air panas yang disimpan dalam termos
dan tabung gas yang terisolasi.
2. Sistem Terbuka
Sistem terbuka adalah sistem yang menyebabkan pertukaran energi
(panas dan kerja) dengan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas
memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel.
3. Sistem Tertutup
Sistem tertutup terjadi pertukaran energi (panas
dan kerja), akan tetapi tidak melibakan pertukaran benda dengan lingkungannya.
Gambar 1. Jenis Sistem Termodinamika
Hukum Termodinamika
Pada termodinamika terdapat 4 hukum yang dipakai secara
universal yaitu Hukum 0 Termodinamika, Hukum 1 Termodinamika, Hukum 2
Termodinamika dan Hukum 3 Termodinamika.
1. Hukum 0 Termodinamika
Hukum 0 Termodinamika membahas tentang kesetimbangan termal dimana setiap materi atau zat apabila digabungkan akan memiliki nilai termal sama, penerapan Hukum Termodinamika 0 pada kehidupan sehari-hari bisa kita jumpai pada saat kita membuat air hangat, pada saat air panas bercampur dengan dingin kalor dari air panas berpindah ke air dingin sehingga mancapai kesetimbangan dari keduanya.
Gambar 2. Percampuran
air panas dan dingin
2. Hukum 1 Termodinamika
Hukum 1 Termodinamika membahas tentang kekekalan energi yang berarti energi itu tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan melainkan energi itu hanya dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya. Energi dalam sistem adalah penjumlahan kalor dan usaha yang terjadi pada sistem.
Q = ΔU + W
Dari rumus di atas, nilai positif dan negatifnya bergantung pada sistem apakah menerima kalor atau melepaskan kalor sehingga positif negatifnya seperti di bawah ini.
- Q(+) → sistem menerima kalor
- Q (-) → sistem melepas kalor
- W(+) → sistem melakukan usaha
- W(-) → sistem dikenai usaha
- ∆U(+) → terjadi penambahan energi dalam
- ∆U(-) → terjadi penurunan energi dalam
3. Hukum 2 Termodinamika
Hukum 2 Termodinamika berkaitan dengan entropi dimana energi bukan hanya memiliki kuantitas saja tetapi juga memiliki kualitas dan syarat suatu proses dapat terjadi apabila berlangsung pada arah kulitasnya yang berkurang, dengan kata lain energi mengalir dari kualitas yang lebih tinggi ke kualitas rendah. Nilai Entropi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti volume, suhu, wujud fasa dan jumlah partikel. Besaran Entropi termasuk besaran Eksentif dimana nilainya bergantung pada jumlah partikel.
Gambar 3. Penerapan Hukum Termodinamika 2 Pada Mesin Pemanas
4. Hukum 3 Termodinamika
Hukum 3 Termodinamika, Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperature nol absolute, semua proses akan berhenti dan entropi system akan mendekati nilai minimum serta memberikan dasar untuk menetapkan entropi absolut suatu zat, yaitu entropi setiap kristal sempurna adalah nol pada suhu nol absolut atau nol derajat Kelvin (K). Jadi entropi suatu Kristal murni yang sempurna ialah 0 pada 0 K.
Gambar 4. Hukum 3 Termodinamika
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.