Pengembangan Termodinamika Kimia dari Hukum-Hukum Mekanika Fisika
oleh: Hayi Lanaa R (@W16-HAYI)
Pengertian:
Ilmu ini menggambarkan usaha untuk mengganti kalor (perpindahan energi yang disebabkan perbedaan suhu) menjadi energi serta sifat-sifat pendukungnya. Termodinamika berhubungan dekat dengan fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika juga berafiliasi dengan mekanika statik. Cabang ilmu Fisika ini mempelajari sebuah pertukaran energi dalam bentuk kalor dan kerja, sistem pembatas dan lingkungan.
Prinsip-prinsip Termodinamika:
Dibawah ini ialah diagram penerapan prinsip termodinamika yang mencakup mekanika, panas, dan kalkulus diferensial.
Penyelesaian sebuah dilema secara termodinamika dilaksanakan lewat beberapa tahapan.
Ket:
1. Formulasi Problem ke dalam Besaran dan Bentuk Termodinamika.
Hal tersebut disebut dengan mengganti bahasa ke dalam masalah ke dalam bahasa termodinamika, lalu merumuskannya dengan memakai berbagai besaran termodinamika.
2. Evaluasi Sifat & Fungsi Termodinamika.
Artinya melakukan analisis pada formulasi yang sudah disusun di langkah awal (1). Tahap satu ini memerlukan pemahaman wawasan termodinamika yang mencukupi biar tidak terjadi adanya kesalahan persepsi pada arah / tujuan dilema tersebut.
3. Penyelesaian Problem Termodinamika.
Dalam tahap ini diharapkan sumbangan pengetahuan matematika atau kalkulus (diferensial, integral) sehingga mampu mendapatkan balasan yang valid atau dapat dipertanggungjawabkan.
Ketiga langkah untuk menyelesaikan termodinamika di atas mesti berpijak dengan dalil / kaidah pada termodinamika.
Sistem Termodinamika:
Sistem termodinamika yaitu bab dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau khayalan memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi tata cara termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan.
Pengelompokan dari sistem termodinamika dilihat dari:
· Sifat batas metode-lingkungan
· Perpindahan materi, kalor serta entropi antara sistem dan lingkungan.
Berdasarkan jenis pertukaran yang berjalan antara tata cara dan lingkungan, tata cara termodinamika terbagi menjadi tiga jenis, antara lain:\
1. Sistem Terisolasi:
Tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
Contoh: Wadah terisolasi (tabung gas terisolasi).
2. Sistem Tertutup:
Terjadi adanya pertukaran energi (panas serta kerja) tetapi tidak ada pertukaran benda dengan lingkungan.
Contoh: Rumah hijau, karena disana terjadi pertukaran panas namun tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan.
Terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel.
Contoh: Samudera.
Hukum Dasar Termodinamika:
Terdapat 4 Hukum Termodinamika, yakni: aturan Awal, Hukum Pertama, Hukum Kedua, dan Hukum Ketiga Termodinamika.
– Hukum Awal Termodinamika:
Hukum ini menyatakan bahwa dua metode dalam kondisi setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan yang lain.
– Hukum Pertama Termodinamika:
Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan pergantian energi dalam dari sebuah metode termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam metode dan kerja yang dilaksanakan kepada sistem.
– Hukum Kedua Termodinamika:
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu tata cara termodinamika terisolasi cenderung untuk berkembangseiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.
– Hukum Ketiga Termodinamika:
Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol otoriter. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat sebuah tata cara mencapai temperatur nol diktatorial, semua proses akan berhenti dan entropi tata cara akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol sewenang-wenang bernilai nol.
Daftar Pustaka:
Quipper Indonesia. Pengertian Termodinamika, Prinsip, Hukum Keadaan, semua Lengkap!. March, 15, 2018. https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/pemahaman-termodinamika-lengkap/
Hamid, Mustofa Abi. Sejarah Perkembangan Termodinamika.
Tiyas. Termodinamika. January, 26, 2022. https://www.yuksinau.id/termodinamika/