RAINA DIAH GRAHANI A.
PENGERTIAN TERMODINAMIKA
Pengertian Menurut Bahasa
Termodinamika berasal dari bahasa Yunani, yaitu
thermos yang berarti panas, dan dynamic yang berarti perubahan.
Pengertian Secara Umum
Usaha Luar
Usaha luar dilakukan oleh sistem, jika kalor ditambahkan (dipanaskan) atau kalor dikurangi (didinginkan) terhadap sistem. Jika kalor
diterapkan kepada gas yang menyebabkan perubahan volume gas, usaha luar akan
dilakukan oleh gas tersebut. Usaha yang
Secara umum, usaha dapat dinyatakan
Energi Dalam (U)
Suatu gas yang berada dalam suhu tertentu dikatakan memiliki energi dalam. Energi dalam gas berkaitan dengan suhu gas tersebut dan
merupakan sifat mikroskopik gas tersebut.
Meskipun gas tidak melakukan atau menerima usaha, gas tersebut dapat memiliki energi yang tidak tampak tetapi terkandung dalam gas
Berdasarkan teori kinetik gas, gas terdiri atas partikel-partikel yang berada dalam keadaan gerak yang acak. Gerakan partikel ini disebabkan energi kinetik rata-rata dari seluruh partikel yang bergerak. Energi kinetik ini berkaitan dengan suhu mutlak gas. Jadi, energi dalam dapat ditinjau sebagai jumlah
Secara matematis, perubahan energi dalam gas dinyatakan sebagai untuk gas monoatomik
Usaha (W)
Usaha alias kerja merupakan proses
perpindahan energi melalui cara-cara mekanis. Usaha dalam gerak translasi :
Usaha dalam gerak rotasi:
Kalor (Q)
Kalor mengalir dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah, dan akan berhenti hingga suhu kedua benda sama. Kalor bukanlah suatu jenis energi, melainkan energi yang
Proses-proses Termodinamika gas
a. Proses isobarikProses isobarik adalah proses perubahan keadaan gas pada tekanan tetap. Persamaan keadaan untuk proses isobarik adalah
atau
Ini adalah hukum Gay Lussac. Sedangkan rumus usahanya adalah
b. Proses isokhorik
Proses isokhorik adalah proses perubahan gas pada volum tetap. Persamaan keadaan untuk proses isokhorik adalah
karena V tetap maka :
c. Proses isotermal
Jika proses yang terjadi berlangsung dalam suhu konstan, proses ini dinamakan proses isotermik. Karena berlangsung dalam suhu konstan, tidak terjadi perubahan energi dalam dan berdasarkan hukum I termodinamika kalor yang diberikan sama dengan usaha yang dilakukan sistem (Q = W ).
d. Proses adiabatik
Proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya kalor yang
Dengan > 1, merupakan hasil perbandingan kapasitas kalor gas padatekanan tetap CP dan kapasitas kalor pada volume tetap CV. Yang disebut konstanta Laplace.
Usaha yang dilakukan oleh sistem (gas) hanya mengubah energi dalam, sebab sistem tidak menerima ataupun melepas kalor. Besarnya usaha yang dilakukan oleh sistem dapat ditentukan dengan menerapkan
rumus umum usaha, maka diperoleh persamaan
Hukum I Termodinamika
Jika kalor diberikan kepada sistem, volume dan suhu sistem akan bertambah (sistem akan terlihat mengembang dan bertambah panas).
Sebaliknya, jika kalor diambil dari sistem, volume dan suhu sistem akan berkurang (sistem tampak mengerut dan terasa lebih dingin). Prinsip ini
Sistem yang mengalami perubahan volume akan melakukan usaha dan sistem yang
mengalami perubahan suhu akan mengalami perubahan energi dalam. Jadi, kalor yang
diberikan kepada sistem akan menyebabkan sistem melakukan usaha dan mengalami
perubahan energi dalam. Prinsip ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi dalam
Secara matematis, hukum I termodinamika dituliskan sebagai
Secara sederhana, hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut.
Jika suatu benda (misalnya krupuk) dipanaskan (atau digoreng) yang berarti diberi kalor Q,
benda (krupuk) akan mengembang atau
bertambah volumenya yang berarti melakukan usaha W dan benda (krupuk) akan bertambah panas yang berarti mengalami perubahan
Hukum II Termodinamika
Formulasi Kelvin-Planck menyatakan
bahwa tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja pada suatu siklus yang semata-mata mengubah energi panas yang
Hukum kedua termodinamika juga
menjelaskan bahwa kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah dan tidak pernah secara spontan mengalir ke arah yang sebaliknya.
Sesuai dengan Formulasi Clausius yang
menyatakan bahwa “Tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja
Mesin Carnot
Mesin Carnot adalah mesin kalor hipotesis yang beroperasi dalam siklus yang disebut siklus Carnot. Sebuah siklus termodinamika terjadi
ketika suatu sistem mengalami rangkaian
keadaan yang berbeda dan akhirnya kembali keadaan semula. Dalam siklus ini, sistem dapat melakukan usaha terhadap lingkungannya,
Perumusan Carnot menyatakan bahwa sebuah mesin nyata (real) yang beroperasi
dalam suatu siklus pada temperatur dan tidak mungkin melebihi efisiensi mesin Carnot.
H