Hukum-hukum Dasar
Termodinamika
Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
HUKUM AWAL (ZEROTH LAW) TERMODINAMIKA
Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang
dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan
lainnya.
HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA
Hukum ini terkait dengan 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 KEDUA TERMODINAMIKA
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini
menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi
cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai
maksimumnya.
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.
Ada 3 hukum termodinamika. Dalam bahasa yg mudah dicerna, nggak bikin sembelit
ato mencret, kurang lebih sbb:
1. Hukum kekekalan energi:
Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat
dihancurkan/dihilangkan. Tetapi dapat ditransfer dengan berbagai cara.
Aplikasi: Mesin-mesin pembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya hanya
mentransfer energi, tidak menciptakan dan menghilangkan.
Catatan: Dengan adanya kesetaraan massa dan energi dari Einstein, energi
"seolah-olah" bisa diciptakan dari materi (massa). Sehingga sekarang
diamandemen menjadi "Hukum kekekalan massa-energi". Ketiga hukum
tetmodinamika untuk energi jadi berlaku juga untuk massa.
2. Hukum keseimbangan / kenaikan entropi: Panas tidak bisa mengalir dari
material yang dingin ke yang lebih panas secara spontan. Entropi adalah tingkat
keacakan energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin,
dikatakan tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya
rendah. Setelah rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik.
Aplikasi: Kulkas harus mempunyai pembuang panas di belakangnya, yang suhunya
lebih tinggi dari udara sekitar. Karena jika tidak Panas dari isi kulkas tidak
bisa terbuang keluar.
3. Hukum suhu 0 Kelvin (-273,15 Celcius): Teori termodinamika menyatakan bahwa
panas (dan tekanan gas) terjadi karena gerakan kinetik dalam skala molekular.
Jika gerakan ini dihentikan, maka suhu material tsb akan mencapai 0 derajat
kelvin.
Aplikasi: Kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhu sangat rendah,
karena tidak banyak keacakan gerakan kinetik dalam skala molekular yang
menggangu aliran elektron.
Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
• Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang
dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan
lainnya.
• Hukum Pertama Termodinamika
Hukum ini terkait dengan 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 kedua Termodinamika
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini
menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi
cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai
maksimumnya.
• 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.
Sistem termodinamika adalah bagian dari jagad 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:
1. sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan
lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti
tabung gas terisolasi.
2. 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 dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
a.pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
b.pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
3.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.
DAFTAR PUSTAKA
http://sienceengineering.blogspot.com/2012/10/hukum-termodinamika-012-dan3.html
( Di
Akses, Selasa 28 April, jam 20:03 )
Tidak ada komentar:
Posting Komentar