Hukum Termodinamika, Prinsip, dan Proses-Prosesnya

Hukum Termodinamika, Prinsip, dan Proses-Prosesnya

Hukum Termodinamika – Tahukah kamu apa itu termodinamika? Termodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari pertukaran energi antara kalor menjadi energi dengan sifat – sifat pendukungnya. Termodinamika berasal dari bahasa Yunani, Thermos berarti panas dan Dynamic berarti perubahan.

Termodinamika erat hubungannya dengan fisika energi, panas, mekanika statik, kerja, entropi, dan kespontanan proses.

Penerapan termodinamika dalam kehidupan di sekitar kita yaitu pada tubuh manusia, saat meniup kopi panas, refrigerator, peralatan elektronik, pembangkit listrik, mobil, dan industri.

Prinsip – Prinsip Termodinamika

Sejak abad 17 ilmu termodinamika mengalami perkembangan yang dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu perilaku umum partikel zat yang menjadi media pembawa energi.

Prinsip termodinamika dapat ditemukan dalam kehidupan sehari – hari karena prinsip tersebut merupakan hal yang terjadi secara alami.

Namun dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi maka termodinamika direkayasa menjadi mekanisme yang dapat membantu kegiatan manusia.

Hukum Termodinamika

bunyi hukum termodinamika

Termodinamika memiliki hukum – hukum yang menjelaskan bagaimana dan apa saja konsep yang harus diperhatikan. Hukum ini menjadi hukum penting dalam cabang ilmu fisika yang mempelajari termodinamika. Hukum termodinamika diterapkan dalam berbagai bidang seperti otomotif, ilmu kimia, ilmu pangan, ilmu lingkungan, dan ilmu lainnya.

Berikut ini 4 hukum dasar termodinamika diantaranya:

• Hukum Awal Termodinamika (Zeroth Law/Hukum ke-0)

Hukum awal termodinamika menyatakan bahwa “Jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain”.

Hukum tersebut menjelaskan kesetimbangan termal berlaku universal, atau bisa dikatakan apapun zat atau materi benda akan memiliki kesetimbangan termal yang sama bila disatukan.

• Hukum ke-1 Termodinamika

Hukum ke-1 termodinamika berbunyi “Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan hanya diubah bentuknya saja”.

Rumusnya:

Q = W + ?U

Keterangan:

Q : Kalor atau panas yang diterima/dilepas (J)
W : Usaha (J)
?U : Perubahan Energi (J)

Dalam rumus di atas, dapat diketahui aturan positif dan negatif:

– Q bertanda positif (+) jika sistem menyerap kalor dan negatif (-) bila melepas kalor

– W bertanda positif (+) jika sistem melakukan kerja dan negatif (-) jika sistem diberikan kerja

– ?U bertanda positif (+) jika sistem mengalami kenaikan suhu dan negatif (-) jika sistem mengalami penurunan suhu.

Dari rumus tersebut diketahui bahwa seluruh kalor yang diterima atau dilepas oleh benda akan dijadikan usaha ditambahkan dengan perubahan energi. Satuan internasional untuk energi atau usaha disebut Joule (J).

• Hukum ke-2 Termodinamika

Hukum ke-2 termodinamika menyatakan bahwa “Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya”.

• Hukum ke-3 Termodinamika

Hukum ke-3 termodinamika menyatakan bahwa :

“Suatu sistem yang mencapai temperatur nol absolut, semua prosesnya akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum”. “Entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.”

proses hukum termodinamika
Proses – Proses Termodinamika

Proses termodinamika dibedakan menjadi 4 macam, tergantung dari volume, keadaan tekanan, dan suhu saat terjadinya proses tersebut diantaranya:

– Isobarik

Isobarik yaitu Proses termodinamika yang tidak mengubah nilai tekanan sistem (?P=0). Persamaan untuk menghitung nilai usaha yaitu W = P . ?V

– Isokhorik

Isokhorik yaitu proses termodinamika yang tidak mengubah nilai volume (?V=0).

– Isotermik

Isotermik yaitu proses termodinamika yang tidak mengubah nilai suhu sistem (?T =0)

– Adibatik

Adibatik yaitu proses termodinamika yang tidak mengubah nilai kalor sistem (Q=0).

Comments are closed.