SEJARAH TERMODINAMIKA

 

Oleh: Yuda Saputra (@X10-Yuda)

NIM (41622010010)

Teknik Industri

Abstrak

       Banyak sekali peristiwa-peristiwa sejarah termodinamika, Dan pada dasarnya pengertian termodinamika sendiri yaitu sebuah ilmu yang mempelajari tentang panas sebagai energi yang mengalir. Dengan begitu manusia mencoba “Memikirkan” tentang Panas. Cukup banyak peristiwa-peristiwa penting dan tokoh para Ilmuan yang menjadi sebab akibat ditemukan nya termodinamika

Kata Kunci: Termodinamika, Peristiwa-peristiwa penting, Ilmuan, Sejarah

 

Abstract

       There are many historical events of thermodynamics, And basically the notion of thermodynamics itself is a science that studies heat as flowing energy. That way humans try to “Think” about Heat. There are quite a number of importants events and figures of scientists that are the cause and effect of the discovery of thermodynamics

Keywoards: Thermodynamics, Important events, Scientists, History

Pendahuluan

       Termodinamika berasal dari bahasa yunani yang terdiri dari 2 kata yaitu Thermos yang berarti Panas dan Dynamic yang berarti Perubahan, Termodinamika sangat berhubungan dengan Mekanika Statis yang berhubungan dengan berasalnya Termodinamika. Beberapa tokoh penemu Termodinamika diantaranya ada Benjamin Thompson, Jacobus Henricus Van ‘t Hoff, Rudolf Julius Emanuel Clausius. Termodinamika memiliki manfaat dalam kehidupan oleh karna itu tidak ada salahnya mengetahui sejarah tentang Termodinamika.

 

Rumusan Masalah

1. Apa itu Termodinamika?

2. Bagaimana Sejarah Termodinamika?

3. Siapa saja Tokoh Ilmuan penemu Termodinamika?

4. Ada berapa Hukum Termodinamika?

 

Tujuan

1. Memahami apa itu Termodinamika

2. Mengetahui bagaimana sejarah munculnya Termodinamika

3. Mengetahui siapa saja Tokoh penemu Termodinamika

4. Mengetahui Hukum Termodinamika

 

Pembahasan

A. Pengertian Termodinamika

        termodinamika adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang energi yang secara spesifik membahas hubungan antara energi panas dengan proses kerjanya. Menurut Arum Rifda (2021). Termodinamika adalah ilmu yang menggambarkan usaha untuk mengubah kalor(perpindahan energi yang disebabkan oleh perbedaan suhu) menjadi sebuah energi dan sifat-sifat pendukungnya. Termodinamika berkaitan erat dengan fisika energi, panas, kerja, entropi, dan spontanitas proses.Pengaplikasian Termodinamika dapat terjadi pada mobil, alat elektronik, dan juga bisa terjadi pada tubuh Manusia, itu merupakan peristiwa Termodinamika yang sering terjadi di kehidupan kita.

 

B. Sejarah Termodinamika

•  Abad ke 5 SM Filsuf Yunani Parmenides, menggunakan penalaran verbal dengan asumsi kekosongan, pada dasarnya apa yang sekarang diketahui sebagai vakum, itu tidak bisa terjadi di alam. Pandangan ini didukung Argumen Aristoteles
• 350 Sebelum masehi Aristoteles merupakan orang pertama yang melakukan percobaan tentang panas dan Aristoteles mengatakan bahwa panas merupakan bagian dari materi atau materi tersusun dari panas penalaran yang telah dilakukan oleh Aristoteles
•  Tahun 1593 Galileo Galile melanjutkan percobaan Aristoteles yang berspekulasi bahwa panas dapat di ukur dengan termometer air
•  Tahun 1650 Otto von Guericke seseorang penemu pompa vakum pertama didunia unutk menyanggah Aristoteles bahwa ‘Alam membenci kekosongan’. Dengan eksperimen Guericke menangkal hipotesis”horor vacui” selama berabad-abad dijunjung tinggi oleh para filsuf dan ilmuan sebagai aprinciple alam. Guericke pun menunjukan zat tidak ditarik oleh vakum  melainkan didorong dengan tekanan dari cairan sekitarnya.
•  Tahun 1656 para ahli fisika di Inggris dan kimiawan Robert Boyle membuat sebuah pompa udara yang digunakan untuk melihat hubungan antara suhu, tekanan dan volume.
• Tahun 1679, Boyle Denis Papin membuat sebuah digester uap, digester uap adalah bejana tertutup dengan tutup erat pas yang menyatakan uap terbatas hingga tekanan tinggi yang dihasilkan. Papin pun mengaplikasikan desain uap katup rilis yang membuat mesin dari meledak
•  Tahun 1799 Sir Humphrey Davy dan Count Rumford menjelaskan bahwa panas adalah sesuatu yang mengalir
• Tahun 1778, Thomas Alfa Edison mengenalkan mesin uapnya untuk mengkonversi panas menjadi kerja mekanik dan mesin uapnya adalah mesin uap pertama didunia
• Tahun 1824 Sadi Carnot, memikirkan bagaimana korelasi antara panas yang digunakan dan kerja mekanik yang dihasilkan dan hasil pemikiran nya ini menjadi tititk awal perkembangan ilmu Termodinamika klasik dan Sadi Carnot disebut bapak Termodinamika
•  Tahun 1845 Para ilmuan merumuskan hukum pertama Termodinamika (1850), James P. Joule menyimpulkan bahwa panas dan kerja adalah bentuk energi yang bisa dikonversi satu sama lain.
•  Tahun 1859, Willian Rankine merupakan penulis buku teks Termodinamika pertama dan didalam buku tersebut tertulis “ perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi panas yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem”
•  Tahun 1873-1876 Josiah Willard seorang Fisikawan Amerika dan ahli matematika, menerbitkan 3 serangkaian makalah dan yang paling terkenal adalah Pada Kesetimbangan Heterogen Subtances, ia menunjukan bagaimana proses termodinamika, kita dapat menentukan jika sebuah proses terjadi secara mendadak
• Tahun 1906 perumus hukum ketiga Termodinamika “ pada suatu sistem mencapai temperatur nol absolut,semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai 0”  ialah Giauque dan W. Nernst
• Tahun 1950 Para ilmuan menemukan terdapat Partikel antimateri yang bisa menghilangkan materi
• Abad 19 penulis termodinamika kimia yaitu Pierre Duhem dan selama abad  20 para kimiawan menerapkan metode matematika Gibbs untuk analisis proses kimia
• Abad 20 Termodinamika Statistik bisa disebut juga mekanika statistik muncul bersama perkembangan teori atom dan molekul pada paruh kedua abad ke-19 dan dilengkapi termodinamika dengan interpetasi interaksi mikroskopis antara partikel individu atau kuantum-mekanis negara
• Tahun 1900, Max Planck Menjelaskan termodinamika kuantum adalah studi tentang dinamika panas dan kerja dalam sistem kuantum

C. Tokoh ilmuan penemu Termodinamika

1. Benjamin Thompson

http://sriwulandaritermodinamika.blogspot.com/2015/03/tokoh-ilmuwan-penemu-termodinamika.html

       Benjamin Thompson Beliau merupakan seorang ilmuan, penemu, negarawan sekaligus tentara yang terkenal kelahiran Amerika. Beliau lahir di Woborn Utara, massachusetts pada tanggal 26 maret 1753 yang bergama Anglican. Benjamin Thompson ditinggal Ayahnya ketika ia berumur 2 tahun dan Ibunya Ruth Simonds menikah lagi dengan Josiah Pierce. Benjamin Thompson banyak mendapat pengetahuan dari teman-teman kenalan nya, ia pun sering belajar sendiri karna memiliki keterbatasan untuk sekolah. Dia pun pernah magang di Doctor John Hay dimana Thompson mendapat banyak ilmu tentang dunia medis. Karna Thompson sangat berbakat ia dibantu oleh John Fowle untuk belajar dengan Professor John Winthrop di Harvard.

Selain mengurusi tentang Politik dan Militer Benjamin Thompson pun meneliti bidang fisika juga. Kontribusi yang sangat besar dalam dunia fisika adalah ketika Pemikiran tentang Teori Kalor. Saat meneliti tentang bubuk mesiu ia menemukan adanya penyimpangan yang tidak bisa dijelaskan dengan Teori kalori. Dia mengajukan sebuah teori baru pada (1798) yang menyatakan bahwa kerja mekanis akan menghasilkan kalor dan kalor tersebut adalah sebuah bentuk gerak. Teorinya berhasil menjelaskan kenapa panas yang dihasilkan dari sebuah gesekan peluru meriam (bubuk mesiu) tidak akan habis.

Benjamin Thompson merupakan penemu diantaranya ada oven, ketel ganda, kompor, pakaian penahan panas, dan pengembangan cerobong asap dan tungku perapian yang ada

2. Jacobus Henricus van ‘t Hoff

http://sriwulandaritermodinamika.blogspot.com/2015/03/tokoh-ilmuwan-penemu-termodinamika.html

       Jacobus Henricus van ‘t Hoff adalah seorang kimiawan fisika dan organik Belanda. dia lahir di Rotterdam, Belanda 30 Agustus 1852, Anak ke-3 dari 7 bersaudara. Jacobus Henricus van ‘t Hoff dianggap sebagai salah satu kimiawan terbesar sepanjang masa dia juga mendirikan bidang ilmu kimia fisika. Pada 1869 ia memasuki Universitas Teknologi Delft dan menerima gelar diploma dalam teknologi pada 1871.

Peran besarnya adalah mengenai pengembangan hukum Termodinamika umum pada korelasi antara perubahan tekanan dan pemindahan kesetimbangan sebagai akibat variasi suhu. Asas kesetimbangan bergerak ini digeneralisasi 1885 oleh Henri Louis le Chatelier yang memperbesar dengan perubahan volume untuk perubahan tekanan yang dipaksakan; dikenal sebagai asas van ‘t Hoff-Le Chartelier

Tahun 1885 L’Equilibre chimique dans les Systemes gazeux ou dissous a I’Etat dilue (Kesetimbangan kimia dalam Sistem Gas atau Larutan yang ditambah Air). Jacobus menunjukan bahwa “tekanan osmotik”dalam larutan bisa dicairkan secukupnya sebanding terhadap konsentrasi dan temperatur penuh agar tekanan bisa diwakili oleh rumus yang hanya menyimpang dari rumus tersebut untuk gas yang dilambangkan  dengan i. Jacobus menentukan nilai I dengan berbagai cara dengan begitu Jacobus van ‘t Hoff bisa membuktikan bahwa hukum termodinamika tidak hanya sah untuk gas, tetapi bisa juga untuk lartuan cair. Hukum Tekanan nya, yang diberi keabsahan  umum oleh teori disosiasi elektrolisis arrhenius (1884-1887).

3. Rudolf Julius Emanuel Clausius

http://sriwulandaritermodinamika.blogspot.com/2015/03/tokoh-ilmuwan-penemu-termodinamika.html

       Ia adalah ahli fisika matematik Jerman, Penemu hukum termodinamika II, penemu teori elektrolisis, penemu entropi, doktor, guru besar, dan pengarang. Lahir di koslin, Prusia , sekarang di Koszalin, Polandia, pada tanggal 2 Januari 1922. Ia kuliah di Universitas Berlin dan mendapat gelar doktor. Dua tahun kemudian ia diangkat menjadi guru besar fisika disebuah sekolah mesin dan artileri Berlin.

Clasius merupakan ahli fisika teori dan fisika murni. Ia hanya menerapkan matematika untuk membuat teorinya. Ia pemenu Hukum Termodinamika II  dan entropi termodinamika(1850). Clasius juga menemukan teori elektrolisis, elektrolisis adalah penguraian zat cair dengan aliran listrik searah, Ia berpendapat bahwa atom-atom molekul selalu bertukar

 

D. Hukum Termodinamika

Hukum dasar termodinamika yang berlaku ada 4 yaitu

1. Hukum Awal ( Zeroth Law)

Hukum ini menjelaskan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiganya, maka sistem ketiga tersebut satu sama lain harus dalam keadaan setimbang

2. Hukum Termodinamika I ( Kekekalan Energi)

Hukum ini mejelaskan bahwa energi tidak bisa diciptakan maupun dihilangkan, hanya bisa dirubah bentuk energinya saja, dalam hukum ini didapat persamaan

 Δ U = Q - W 

Artinya Perubahan energi dalam (U) sistem merupakan jumlah energi kalor (Q) dalam sistem yang dikurangi dengan kerja (W) yang dilakukan oleh sistem

3. Hukum Termodinamika II (Arah Reaksi Sistem)

Hukum ini menjelaskan pembatasan perubahan energi dimana alur kalor suatu objek dengan sistem memiliki sifat alami, yaitu:

“Kalor mengalir secara alami atau spontan dari benda yang panas(bersuhu tinggi) ke benda yang dingin (Bersuhu rendah) dan sebaliknya kalor tidak akan mengalir secara alami atau spontan dari benda dingin (bersuhu rendah) ke benda panas (bersuhu tinggi) tanpa dilakukan usaha.”

4. Hukum Termodinamika III

Menjelaskan suatu sistem yang mencapai temperatur nol absolut ( temperatur dalam kelvin) semua proses nya akan berhenti dan entropi sistem akan mendekat nilai minimum.

Kesimpulan

       Termodinamika adalah ilmu yang menggambarkan usaha untuk mengubah kalor(perpindahan energi yang disebabkan oleh perbedaan suhu) menjadi sebuah energi dan sifat-sifat pendukungnya. Kemudian banyak runtutan peristiwa dimulai dari abad ke-5 SM oleh Filsuf Yunani Parmenides hingga Tahun 1900, Max Planck menjelaskan termodinamika kuantum adalah studi tentang dinamika panas dan kerja dalam sistem kuantum. Adapun beberapa tokoh ilmuan penemu termodinamika. Dalam termodinamika terdapat 4 hukum yang masih berlaku.

 

Daftar Pustaka

Hidayat, Atep Afia. 2022. Kimia Dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Termodinamika dalam Ilmu Kimia (Modul 2). Universitas Mercu Buana

Ismunandar. 2014. Kuliah Kimia Dasar I: Termodinamika : Hukum I (Lanjutan) dan Hukum II (Video Youtube). Institut Teknologi Bandung

Widoyo, Tenes. 2010. History of Thermodynamics. Pendidikan Fisika UPS UM. Dalam https://www.academia.edu/20369019/sejarah_termodinamika. (Diakses 9 September 2022)

Wulandari, Sri. 2015. Tokoh ilmuan penemu Termodinamika. Dalam http://sriwulandaritermodinamika.blogspot.com/2015/03/tokoh-ilmuwan-penemu-termodinamika.html. (Diakses 10 september 2022)

Dewi, Kusuma Chintya. 2021. Termodinamika: Pengertian, Hukum, dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11. Dalam https://www.zenius.net/blog/materi-konsep-dasar-termodinamika. ( Diakses 10 September 2022)