Ternodinamika Dan Kalor (@V25-Alfarizi)

Abstrak : 

    Semua mahluk hidup melaksanakan pekerjaan.Tumbuh-flora melakukan pekerjaan dikala mengangkat air dari akar ke cabang-cabang, hewan melakukan melaksanakan pekerjaan saat berenang, merayap, dan terbang. Kerja juga terjadi saat pemompaan darah lewat pembuluh darah dalam badan dan pada pemompaan ion-ion melewati dinding sel. Semua kerja ini diperoleh dari pengeluaran energy kimia yang disimpan dalam masakan yang dimakan oleh mahluk hidup. 

        Termodinamika berasal dari dua kata yaitu thermal (yang berkenaan dengan panas) dan dinamika (yang berkenaan dengan pergerakan).Termodinamika adalah kajian mengenai relasi, panas, kerja, dan energy dan secara khusus perubahan panas menjadi kerja. Hukum termodinamika pertama dan kedua dirumuskan pada abad ke-19 oleh para ilmuan mengenai kenaikan efisiensi mesin uap. Bagaimanapun hokum ini merupakan dasar seperti hokum fisika yang lain. Mereka menghalangi efisiensi amuba atau ikan paus seperti mereka menghalangi efisiensi mobil atau tenaga nuklir tumbuhan.

A. Pengertian Kalor

Pada awalnya kalor dianggap selaku zat alir (fluida) tanpa bobot dan tidak dapat dilihat. Kalor timbul jikalau ada bahan yang dibakar. Kalor dapat berpindah dari benda yang satu ke benda yang lain dengan cara konduksi, konveksi, dan atau radiasi. Pengalaman Count Rumford dan Sir James Prescott Joule dalam pengeboran laras meriam dan percobaan-percobaannya dapat ditarik kesimpulan, bahwa energi mekanik terus menerus berganti wujudnya menjadi kalor. Ini mempunyai arti ada kesetaraan antara energi mekanik dengan kalor. Dalam percobaannya Joule mendapatkan, bahwa 4,186 joule (J) setara dengan 1 kalori. Makara 1,000 kal = 4,186 J. Proses pergantian energi mekanik menjadi kalor ialah salah satu pola adanya azas ketetapan energi. Sebaliknya, kalor dapat diubah menjadi energi mekanik. Makara, kalor ialah salah satu bentuk energi. Dalam hal kalor dapat dibedakan dua rancangan pokok, yakni: 

1. Rasa kepanasan (hot) yang disebut temperatur atau suhu.
2. Besaran yang dapat mengakibatkan adanya perubahan temperatur yang disebut kalor (heat) atau bahang.

B. Pengertian Termodinamika

        Termodinamika merupakan bagian dari cabang Fisika yang namanya Termofisika (Thermal Physics). Termodinamika ialah ilmu yang mempelajari relasi antara energi dan kerja dari suatu sistem. Termodinamika cuma mempelajari besaran-besaran yang berukuran besar (makroskopis) dari tata cara yang mampu diamati 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 selaku ilmu yang menerangkan kaitan antara besaran fisis tertentu yang menggambarkan perilaku zat di bawah imbas kalor. Besaran fisis ini disebut koordinat makroskopis sistem. Kaitan atau rumus yang menjelaskan kekerabatan antar besaran fisis diperoleh dari eksperimen dan kemudian mampu digunakan untuk meramalkan sikap zat di bawah efek kalor. Makara, Termodinamika ialah ilmu yang berlandaskan pada hasil-hasil eksperimen. 

        Termodinamika dalam arti sempit merupakan salah satu ranting dari Ilmu Alam, Ilmu Thobi’ah, atau Fisika yang mempelajari bahan yang ada dalam keadaan setimbang terhadap pergeseran temperatur, tekanan, volume, dan komposisi kimia. Termodinamika didasarkan pada empat konsepsi empiris, yakni: aturan ke nol, pertama (yang berkaitan dengan kerja suatu sistem), kedua, dan ketiga Termodinamika. Oleh karena itu, sebagian ahli menyatakan, Termodinamika merupakan ranting Fisika yang mempelajari hubungan antara kalor dan kerja. 

        Ada dua pertimbangan mengenai pemanfaatan Termodinamika. Versi pertama tiba dari Fisikawan dan Kimiawan. Mereka lebih cenderung menggunakan Termodinamika untuk meramalkan dan menghubungkan pelbagai sifat zat di bawah efek kalor dan berbagi data termodinamis. Versi kedua berasal dari para Insinyur (Engineer). Mereka lebih cenderung menggunakan data termodinamis dan gagasan dasar ketetapan energi serta bikinan entropi untuk menganalisis perilaku metode yang kompleks. Secara umum Termodinamika mampu dimanfaatkan untuk: 

1. Menjelaskan kerja beberapa tata cara termodinamis.
2. Menjelaskan mengapa suatu tata cara termodinamis tidak melakukan pekerjaan sesuai dengan yang dibutuhkan.
3. Menjelaskan mengapa suatu sistem termodinamis sama sekali mustahil dapat melakukan pekerjaan .
4. Landasan teoritis para Insinyur perencana dalam mendisain sebuah sistem termodinamis; misalnya: motor bakar, pompa termal, motor roket, sentra pembangkit tenaga listrik, turbin gas, mesin pendingin, kabel transmisi superkonduktor, LASER daya tinggi, dan mesin penghangat surya. 

Termodinamika memusatkan perhatiannya pada faham tentang: 1. ketetapan energi. 2. ketetapan entropi, dalam arti, proses yang menghasilkan entropi mungkin dapat terjadi, namun proses yang menghapuskan entropi tidak mungkin terjadi. 3. entropi yang mampu dipakai untuk memilih jumlah daya berguna maksimum yang dapat diperoleh dari berbagai sumber energi untuk melaksanakan kerja.

C. Sistem Termodinamika

        Sistem termodinamika ialah bab dari jagat raya yang dipertimbangkan. Sebuah batasan yang konkret atau imajinasi memisahkan metode dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas tata cara-lingkungan dan perpindahan bahan, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan. Ada tiga jenis metode berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara metode dan lingkungan: 

• Sistem tertutup
  Terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) namun tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau yakni pola dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas namun tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah sebuah sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya lazimnya diperhitungkan selaku sifat pembatasnya: Pembatas Adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas Pembatas Rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja. 
• Sistem terisolasi
  Tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi ialah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
• Sistem terbu
  ka
  Terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan pola dari sistem terbuka. Dalam kenyataan, suatu sistem tidak mampu terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, alasannya niscaya ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun cuma penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis tata cara terisolasi, energi yang masuk ke metode sama dengan energi yang keluar dari tata cara.