Mengenal Termodinamika dan Hukum Termodinamika
Oleh Aryo Gusman (@V08-Aryo)
Pengertian Termodinamika
Termodinamika dapat didefinisikan sebagai sains dari energi. Kata termodinamika berasal dari bahasa Yunani theme (heat/kalor) dan dynamis (power/daya) yakni salah satu cabang dari ilmu fisika yang mempelajari panas dan temperatur, serta hubungan keduanya pada energi dan gerak. Yang memiliki arti termodinamika yakni ilmu yang mengilustrasikan sebuah perjuangan mengganti kalor (yakni perpindahan energi yang dikarenakana adanya perbedaan suhu) menjadi energi serta juga sifat pendukungnya. Termodinamika sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, seperti pembangkit listrik, pada perkakas elektronik, mobil bahkan saat kita meniup kopi panas.
Sistem Termodinamika
Terdapat beberapa jenis metode termodinamika berdasarkan jenis pertukaran antara tata cara dan lingkungan, ialah:
1. Sistem Terisolasi
Sistem terisolasi ialah tata cara yang tidak menimbulkan terjadinya pertukaran panas, zat atau kerja dengan lingkungannya. Misalnya air panas yang disimpan dalam termos dan tabung gas yang terisolasi.
2. Sistem Terbuka
Sistem terbuka yaitu sistem yang menimbulkan pertukaran energi (panas dan kerja) dengan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel.
3. Sistem Tertutup
Sistem tertutup terjadi pertukaran energi (panas dan kerja), akan namun tidak melibakan pertukaran benda dengan lingkungannya.
Gambar 1. Jenis Sistem Termodinamika
Hukum Termodinamika
Pada termodinamika terdapat 4 aturan yang digunakan secara universal yakni Hukum 0 Termodinamika, Hukum 1 Termodinamika, Hukum 2 Termodinamika dan Hukum 3 Termodinamika.
1. Hukum 0 Termodinamika
Hukum 0 Termodinamika membicarakan tentang kesetimbangan termal dimana setiap materi atau zat apabila digabungkan akan memiliki nilai termal sama, penerapan Hukum Termodinamika 0 pada kehidupan sehari-hari mampu kita jumpai pada saat kita membuat air hangat, pada dikala air panas bercampur dengan masbodoh kalor dari air panas berpindah ke air hambar sehingga mancapai kesetimbangan dari keduanya.
Gambar 2. Percampuran air panas dan hambar
2. Hukum 1 Termodinamika
Hukum 1 Termodinamika membahas wacana kekekalan energi yang bermakna energi itu tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan melainkan energi itu cuma dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya. Energi dalam tata cara yakni penjumlahan kalor dan usaha yang terjadi pada metode.
Q = ΔU + W
Dari rumus di atas, nilai aktual dan negatifnya bergantung pada tata cara apakah menerima kalor atau melepaskan kalor sehingga konkret negatifnya mirip di bawah ini.
- Q(+) → sistem mendapatkan kalor
- Q (-) → tata cara melepas kalor
- W(+) → sistem melakukan usaha
- W(-) → metode dikenai usaha
- ∆U(+) → terjadi penambahan energi dalam
- ∆U(-) → terjadi penurunan energi dalam
3. Hukum 2 Termodinamika
Hukum 2 Termodinamika berhubungan dengan entropi dimana energi bukan cuma mempunyai kuantitas saja namun juga memiliki mutu dan syarat sebuah proses dapat terjadi jika berjalan pada arah kulitasnya yang berkurang, dengan kata lain energi mengalir dari kualitas yang lebih tinggi ke kualitas rendah. Nilai Entropi dipengaruhi oleh beberapa faktor mirip volume, suhu, wujud fasa dan jumlah partikel. Besaran Entropi termasuk besaran Eksentif dimana nilainya bergantung pada jumlah partikel.
Gambar 3. Penerapan Hukum Termodinamika 2 Pada Mesin Pemanas
4. Hukum 3 Termodinamika
Hukum 3 Termodinamika, Hukum ini menyatakan bahwa pada ketika suatu sistem meraih temperature nol absolute, semua proses akan berhenti dan entropi system akan mendekati nilai minimum serta menunjukkan dasar untuk menetapkan entropi diktatorial sebuah zat, ialah entropi setiap kristal tepat yakni nol pada suhu nol absolut atau nol derajat Kelvin (K). Makara entropi sebuah Kristal murni yang sempurna yaitu 0 pada 0 K.
Gambar 4. Hukum 3 Termodinamika
