Sistem Termodinamika, Hukum 1 dan 2

 Oleh Umayyah Mita Fadhilah @V12-Umayyah

1.       Pengertian Termodinamika

Termodinamika adalah cabang dari ilmu Fisika yang mempelajari sistem banyak partikel secara fenomenologis makroskopik. Secara fenomenologis, karena pendekatan yang dipakai adalah pendekatan empirik, berdasarkan generalisasi hasil-hasil eksperimen, dan secara makroskopik, karena yang ditinjau adalah keadaan sistem secara makro - yaitu keadaan banyak partikel, bukan keadaan secara mikro - keadaan masing-masing partikel.

2.       Sistem Termodinamika

Setiap penerapan hukum pertama pada suatu bagian diskrit dari alam semesta memerlukan definisi sistem dan lingkungannya. Sistem adalah sejumlah zat yang dibatasi oleh dinding tertutup. Yang dimaksud dengan zat di sini dapat berupa zat padat, cair atau gas, dapat pula dipol magnet, energi radiasi, foton dan lain-lain. Dinding yang membatasi sistem dapat dengan lingkungan dapat dinyatakan nyata atau imajiner, dapat diam atau bergerak, dapat berubah ukuran atau bentuknya. Segala sesuatu di luar sistem yang mempunyai pengaruh langsung terhadap sistem disebut lingkungan. Suatu sistem dengan lingkungannya disebut dengan semesta (universe)

3.       HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

Secara sederhana, hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut: “Jika suatu benda (misalnya krupuk) dipanaskan (atau digoreng) yang berarti diberi kalor Q, benda (krupuk) akan mengembang atau bertambah volumenya yang berarti melakukan usaha W dan benda (krupuk) akan bertambah panas (coba aja dipegang, pasti panas!) yang berarti mengalami perubahan energi dalam ∆U”.

Hukum ini terkait dengan 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 pertama termodinamika adalah konservasi energi.Secara singkat, hukum tersebut menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan tetapi hanya dapat berubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya.

4.       Hukum kedua Termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya. Sebuah benda dengan massa m dilepaskan dari ketinggian h secara spontan jatuh ke tanah, kemudian diam.Pada situasi ini energi semesta adalah jumlah energi termal benda, energi termal tanah dan energi mekanik benda.Sebelum dilepaskan, benda mempunyai energi mekanik yang sama dengan energi potensialnya U = mgh, dan setelah benda tersebut diam di tanah, energi mekaniknya nol.Pada proses ini, dengan gemikian energi mekanik semesta berkurang dari mgh menjadi nol.Jika energi total semesta tidak berubah (hukum pertama termodinamika), energi termal semesta dapat meningkat dengan mgh.Peningkatan energi termal menunjukan peningkatan yang kecil pada temperatur benda dan tanah.