TENTANG TERMODINAMIKA
By: David Susilo (@W02-DAVID)
Termodinamika
Termodinamika merupakan bab dari cabang Fisika yang namanya Termofisika (Thermal Physics). Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari korelasi antara energi dan kerja dari suatu tata cara. Termodinamika cuma mempelajari besaran-besaran yang berukuran besar (makroskopis) dari sistem yang mampu diperhatikan dan diukur dalam eksperimen. Besaran-besaran yang berukuran kecil (mikroskopis) dipelajari dalam Teori Kinetik Gas (Kinetic Theory of Gas) atau Fisika Statistik (Statistical Physics).
Termodinamika juga mampu diartikan sebagai ilmu yang menjelaskan kaitan antara besaran fisis tertentu yang menggambarkan sikap zat di bawah pengaruh kalor. Besaran fisis ini disebut koordinat makroskopis sistem. Kaitan atau rumus yang menjelaskan kekerabatan antar besaran fisis diperoleh dari eksperimen dan kemudian dapat digunakan untuk meramalkan perilaku zat di bawah imbas kalor. Kaprikornus, Termodinamika merupakan ilmu yang berlandaskan pada hasil-hasil eksperimen.
Termodinamika dalam arti sempit ialah salah satu ranting dari Ilmu Alam, Ilmu fisika yang mempelajari materi yang ada dalam kondisi setimbang terhadap pergeseran temperatur, tekanan, volume, dan komposisi kimia. Termodinamika didasarkan pada empat konsepsi empiris, adalah: hukum ke nol, pertama (yang berkaitan dengan kerja suatu tata cara), kedua, dan ketiga Termodinamika. Oleh sebab itu, sebagian jago menyatakan, Termodinamika ialah ranting Fisika yang mempelajari relasi antara kalor dan kerja.)
Aplikasi Termodinamika
Aplikasi termodinamika dalam kehidupan sehari-hari sungguh banyak dan setiap saat selalu berkembang. Secara alamiah mampu dilihat bagaimana energi dapat diubah menjadi kerja yang berguna bagi insan. Kemampuan manusia menciptakan mesin-mesin yang bisa mengganti kalor menjadi kerja sungguh menolong dalam menyanggupi keperluan energi. Sebagai acuan penerapan prinsip dan metode termodinamika mampu dilihat pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), PLTN, refrigerator, mesin kalor, roket dan lain-lain.
Hukum Termodinamika 1
Hukum pertama termodinamika menjembatani korelasi kerja yang dikerjakan kepada tata cara dan kalor yang ditransfer ke dalam metode. Untuk mengerti aturan ini mesti diketahui bagaimana kalor dan kerja diukur.
Kerja (w)
Menurut rancangan mekanika, kerja yakni hasil perkalian antara gaya luar yang melakukan pekerjaan pada benda dengan jarak yang ditempuh oleh benda ketika gaya itu diterapkan. Jika benda bergerak lurus dari titik s1 ke titik s2 dengan gaya P yang diterapkan konstan sepanjang jalan itu, maka kerja yang dilakukan pada benda yakni:
w = F ∆s
Kalor dan Energi lntemal
Kalor ialah cara perpindahan energi panas dari satu tata cara ke tata cara lain atau ke lingkungan. Jika tidak ada pedoman panas, tidak dapat dibilang adanya kalor. Oleh sebab itu sistem tidak dapat dibilang memiliki kalor kalau tidak terjadi perubahan energi panas yang dikandungnya. Contoh, air dalam termos (diandaikan adiabat) tidak dapat dikatakan mengandung kalor, alasannya energi panas yang dikandung air di dalam termos tidak berpindah.
Perubahan energi di dalam air dinamakan pergeseran energi internal, dilambangkan dengan ∆U. Perubahan energi internal tergolo
ng fungsi kondisi, karena perubahannya tidak bergantung pada jalannya proses, melainkan hanya bergantung pada kondisi permulaan dan keadaan tamat.
Oleh karena energi internal metode mampu diubah dengan cara menerapkan kerja kepada sistem, maka pergeseran energi internal dapat ditentukan dari kerja yang dijalankan kepada sistem yang dijalankan secara adiabat (tata cara adiabat). Hubungan antara kerja dan pergantian energi internal tata cara dalam proses adiabat diungkapkan dengan persamaan:
∆U= w
Berdasarkan perjanjian, nilai kalor (dilambangkan dengan q) bertanda aktual jikalau kalor diserap oleh metode dari lingkungan. Sebaliknya, nilai q berharga negatif kalau sistem melepaskan sejumlah kalor ke lingkungan. Perubahan energi internal metode dengan cara mengalirkan panas ke dalam metode tanpa ada perlakuan kerja dinyatakan dengan persamaan:
∆U = q
Dengan kata lain, kalor yang diserap oleh sistem tertutup tanpa perlakuan kolaborasi dengan pertambahan energi internal metode. Sebaliknya, jika metode melepaskan sejumlah kalor maka energi internal tata cara akan turun.
Dari persamaan atau rumus tersebut, kau perlu mengetahui hukum nilai positif dan negatif, yakni selaku berikut:
· ΔU bertanda aktual (+) jikalau metode mengalami kenaikan suhu dan bertanda negatif (-) bila sistem mengalami penurunan suhu.
· Q bertanda positif (+) jika metode menyerap kalor dan bertanda negatif (-) kalau sistem melepas kalor.
· W bertanda aktual (+) jika sistem melakukan usaha dan bertanda negatif (-) jika metode mendapatkan usaha.
Hukum Termodinamika 2
Hukum II Termodinamika dibagi menjadi dua macam, yakni Hukum II Termodinamika ihwal Arah Aliran Kalor dan Hukum II Termodinamika perihal Entropi.
Hukum II Termodinamika perihal Arah Aliran Kalor berbunyi:
“Kalor mengalir secara spontan (alamiah) dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah, dan tidak mengalir secara impulsif dalam arah kebalikannya.”
Sedangkan Hukum II Termodinamika wacana Entropi berbunyi:
“Dalam suatu sistem tertutup, setiap proses termodinamika akan menciptakan peurbahan entropi lebih besar dari 0 untuk proses irreversible, dan pergeseran entropi sama dengan 0 untuk proses reversible.”
Entropi yaitu besaran yang menggambarkan tingkat keacakan sistem. Semakin acak benda maka benda akan kian homogen (sejenis) dan entropinya akan makin besar. Kamu bisa amati gambaran di atas untuk lebih mengerti perihal entropi.
Entropi ialah besaran termodinamika yang menyerupai perubahan setiap kondisi, dari kondisi awal sampai keadaan selesai tata cara.
Secara spontan (alamiah), metode akan selalu menuju homogen (menjadi lebih acak), sehingga entropi akan senantiasa semakin besar (pergeseran entropi aktual).
Selain itu, dalam termodinamika, saat ada perbedaan suhu antara metode yang terlibat, maka tata cara akan selalu menuju suhu yang homogen (kesetimbangan termal).
Referensi
Modul 2 KIMIA
Saleh, O. S. (2016). Bahan Ajar Bahan Ajar Bahan Ajar. Mkb 7056, 1–101.
https://www.ruangguru.com/blog/hukum-dan-prinsip-termodinamika
https://passinggrade.co.id/hukun-termodinamika/
https://sumber.mencar ilmu.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Hukum%20I%20Termodinamika/menu3.html