Ilmu Kimia : Mengenal Termodinamika Lebih Erat (Pengertian, Sistem, Aturan, Proses)

Termodinamika tergolong dalam cabang ilmu Fisika yang telah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, contoh simple dari termodinamika ialah perubahan suhu tubuh selain itu berbagai perlengkapan rumah tangga yang memanfaatkan konsep Termodinamika. Termodinamika akan membahas tentang perubahan energi panas menjadi bentuk energi lain. Terdapat 2 Hukum dalam Termodinamika yang menjadi teladan dalam membicarakan perihal pergeseran energi.

Pendahuluan :

Termodinamika merupakan ilmu yang mempelajari aturan-aturan yang menertibkan pergeseran energi dari sebuah bentuk ke bentuk lain, pemikiran dan kesanggupan energi melaksanakan perjuangan, energi dapat berganti dari satu bentuk kebentuk lain tanpa ada pengurangan maupun penambahan, prinsip ini disebut selaku prinsip konservasi atau kekekalan energi.

Prinsip termodinamika tersebut bantu-membantu telah terjadi dalam kehidupan sehari-hari, dimana salah satunya yaitu energi panas dari matahari yang diserap oleh bumi yang berupa gelombang eletromagnetik. Dengan berkembangnya ilmu wawasan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam termodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme untuk menolong insan dalam melakukan kegiatannya. Aplikasi termodinamika sungguh banyak, hal ini terjadi karena perkembangan ilmu termodinamika sejak kurun 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di Inggris, dan disertai oleh ilmuan termodinamika mirip Rudolph Clausius, William Rankine, dan Lord Kelvin pada masa ke-19. Perkembangan termodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopis sampai yang bersifat mikroskopis. Adapun bentuk-bentuk energi yang dihasikan dalam proses termodinamika dapat berupa berbagai bentuk, diantaranya energi kimia, energi panas, energi mekanis, energi listrik, energi nuklir dan yang yang lain.

Pembahasan :

Apa itu Termodinamika ?

Dari sisi bahasa, thermodinamika berasal dari 2 kata bahasa yunani ialah “Thermos” dan “dynamic” “Thermos” itu artinya panas dan “dynamic” yang memiliki arti dinamis atau pergantian sehingga jika digabung Thermodinamika berhubungan bersahabat dengan perubahan atau pergerakan energi panas.  Termodinamika bekerjasama akrab dengan mekanika statistik di mana relasi termodinamika berasal.

Sistem Pada Termodinamika

Berdasarkan sifat batas tata cara-lingkungan dan perpindahan, kalor dan entropi antara tata cara dan lingkungan, sistem pada termodinamika dibagi menjadi 3, ialah:

·         Termodinamika Sistem Terbuka

Ada atau terjadi pertukaran massa dan energi tata cara dengan lingkungannya, misalnya samudra, lautan dan berkembang-flora.

·         Termodinamika Sistem Tertutup

Jika ada tata cara terbuka, maka ada juga metode tertutup termodinamika, adalah adanya pertukaran energi tetapi tidak terjadi pertukaran massa metode dengan lingkungannya.

·         Termodinamika Sistem Terisolasi

Tidak terjadi pertukaran, baik pertukaran energi maupun pertukara
n massa metode dengan lingkungan, itulah mengapa sistem ini berjulukan tata cara terisolasi. Contohnya tabung gas yang terisolasi.

Hukum Termodinamika

·      Hukum Termodinamika 0

Hukum termodinamika 0 menerangkan kesetimbangan termal berlaku universal, dengan kata lain apapun zat atau materi benda akan mempunyai kesetimbangan termal yang sama jika disatukan.

“Jika dua tata cara berada dalam kesetimbangan termal dengan tata cara ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain”

·     Hukum Termodinamika 1

Hukum termodinamika 1 memberikan hukum kekekalan energi.

“Energi tidak mampu diciptakan ataupun dimusnahkan, melainkan cuma mampu diubah bentuknya saja”

Terdapat persamaan matematik yang menjelaskan aturan ini, yaitu:

Q = W + \Delta U

Dimana Q adalah kalor/panas yang diterima/dilepas (J), W yaitu energi/usaha (J), dan \Delta U yaitu pergantian energi (J). J ialah satuan internasional untuk energi atau perjuangan, yaitu Joule. Dari persamaan tersebut mampu dikenali bahwa seluruh kalor yang diterima atau dilepas oleh benda akan dijadikan perjuangan ditambahkan dengan pergantian energi.

  ·Hukum 2 Termodinamika

Hukum 2 termodinamika menunjukkan kondisi alami dari alur kalor suatu objek dengan tata cara.

“Kalor mengalir secara alami dari benda yang panas ke benda yang dingin; kalor tidak akan mengalir secara spontan dari benda cuek ke benda panas tanpa dikerjakan usaha” 

·         Hukum Termodinamika 3

“Entropi dari suatu kristal tepat pada adikara nol adalah sama dengan nol,”

Proses dalam Termodinamika

1. Proses Isokhorik

Proses isokhorik yakni proses perubahan keadaan termodinamika yang terjadi pada volume konstan atau tetap. Karena volumenya tetap, sistem tidak melaksanakan ataupun mendapatkan usaha dari lingkungannya. Kita dapat merumuskannya dengan W = 0. Dengan begitu, kita mendapatkan rumus untuk aturan I, selaku berikut.

ΔQ = ΔU

Pada proses isokhorik, kalor yang diberikan kepada sistem hanya digunakan untuk memaksimalkan energi di dalamnya.

2. Proses Isobarik

Proses selanjutnya adalah isobarik. Proses ini merujuk terhadap pergantian keadaan termodinamika dalam tekanan konstan. Usaha pada proses isobarik (W) mampu dirumuskan sebagai hasil kali antara tekanan (P) dan perubahan volume (ΔV). Dalam rumus matematika, kita mampu menjabarkan proses isobarik selaku berikut.

W = P x ΔV

Pada proses isobarik, aturan I termodinamika dapat dinyatakan selaku berikut.

ΔQ = ΔU + ΔW

3. Proses Isotermal

Sesuai dengan namanya, proses isotermal ialah proses perubahan kondisi termodinamika yang terjadi pada suhu konstan atau tetap. Suhu konstan tersebut menimbulkan tidak ada pergantian energi dalam metode atau ΔU = 0. Dalam hukum I, kita dapat merumuskan proses isotermal sebagai berikut.

ΔQ = ΔW

4. Proses Adiabatik

Proses yang terakhir ialah proses adiabatik. Proses ini merujuk terhadap pergeseran keadaan termodinamika yang berjalan tanpa disertai perpindahan kalor antara sistem dan lingkungannya. Kalor metode yang konstan menimbulkan tidak terdapat pergantian kalor di dalam tata cara. Dalam matematika, kita mampu merumuskannya selaku ΔQ = 0. Dalam aturan I, proses adiabatik mampu dinyatakan selaku berikut.

ΔW = -ΔU

Referensi :

https://www.zenius.net/blog/materi-desain-dasar-termodinamika

https://sumber.berguru.kemdikbud.go.id/

https://www.kelaspintar.id/blog/edutech/mengerti-proses-proses-dalam-termodinamika-2787/