Termodinamika
Dari Wikipedia bahasa Indonesia,
ensiklopedia bebas
Sebuah sistem
termodinamika
|
Termodinamika (bahasa
Yunani: thermos
= 'panas' and dynamic = 'perubahan') adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan
kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana hubungan termodinamika
berasal.
Pada sistem di
mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika
klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan
suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah
"termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan
hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang
diidealkan, proses "super pelan". Proses termodinamika
bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang.
Karena
termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah
diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.
Hukum
termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung
kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka
dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual
perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan.
Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad
ke-20 dan riset
sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.
Menurut Arief
MS Termodinamika adalah suatu konsep mekanika perpindahan Energi. Seperti
panas, di mana konsep perpindahan panas adalah panas secara spontan akan
berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Pada termodinamika
inilah konsep mekanika itu akan di bahas.
Daftar isi
- 1 Konsep dasar dalam termodinamika
- 2 Sistem termodinamika
- 3 Keadaan termodinamika
- 4 Hukum-hukum Dasar Termodinamika
- 5 Lihat pula
- 6 Bacaan lebih lanjut
Konsep dasar dalam termodinamika
Pengabstrakkan
dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh
kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam
pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi
subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem
yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan
jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter. Dari prinsip-prinsip
dasar termodinamika secara umum bisa diturunkan hubungan antara kuantitas
misalnya, koefisien ekspansi, kompresibilitas, panas jenis, transformasi panas
dan koefisien elektrik, terutama sifat-sifat yang dipengaruhi temperatur. [1]
Sistem termodinamika
Sistem
termodinamika adalah bagian dari jagat
raya yang
diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem
dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika
berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor
dan entropi antara sistem dan lingkungan.
Ada tiga jenis
sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:
- sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
- sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkanh sebagai sifat pembatasnya:
- pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
- pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
- sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.
Dalam
kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan,
karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit
penarikan gravitasi. Dalam
analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang
keluar dari sistem.
Keadaan termodinamika
Ketika sistem
dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan
pasti (atau keadaan sistem).
Untuk keadaan
termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti
yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan
tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi
ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.
Jumlah properti
minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem
tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya
seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal
tersebut.
Pengembangan
hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan
keadaan adalah contoh
dari hubungan tersebut.
Hukum-hukum Dasar Termodinamika
Terdapat empat
Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
- Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum awal menyatakan bahwa dua sistem
dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling
setimbang satu dengan lainnya. Hukum ini dimasukkan setelah hukum pertama.
- Hukum Pertama Termodinamika
Hukum yang sama juga terkait dengan
kasus kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi
dalam dari suatu
sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang
disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan
terhadap sistem. Hukum ini dapat diuraikan menjadi beberapa proses, yaitu
proses dengan Isokhorik, Isotermik, Isobarik, dan juga adiabatik.
- Hukum kedua Termodinamika
Hukum kedua termodinamika terkait
dengan entropi. Tidak ada bunyi untuk hukum kedua termodinamika yang ada
hanyalah pernyataan kenyataan eksperimental yang dikeluarkan oleh kelvin-plank
dan clausius. Pernyataan clausius: tidak mungkin suatu sistem apapun bekerja
sedemikian rupa sehingga hasil satu-satunya adalah perpindahan energi sebagai
panas dari sistem dengan temperatur tertentu ke sistem dengan temperatur yang
lebih tinggi. Pernyataan kelvin-planck: tidak mungkin suatu sistem beroperasi
dalam siklus termodinamika dan memberikan sejumlah netto kerja kesekeliling
sambil menerima energi panas dari satu reservoir termal.(sumber Fundamentals of
engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. - 6th ed. - 2007 - Wiley)
Bab5). "total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung
untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya
hal ini disebut dengan prinsip kenaikan entropi" merupakan korolari dari
kedua pernyataan diatas (analisis Hukum kedua termodinamika untuk proses dengan
menggunakan sifat entropi)(sumber Fundamentals of engineering thermodynamics
(Moran J., Shapiro N.M. - 6th ed. - 2007 - Wiley) Bab6).
- Hukum ketiga Termodinamika
Hukum ketiga termodinamika terkait
dengan temperatur nol absolut. Hukum ini
menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua
proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini
juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur
nol absolut bernilai nol.
Komentar
Posting Komentar