1

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL.................................................................................... i

HALAMAN MOTTO.................................................................................. ii

KATA PENGANTAR................................................................................. iii

DAFTAR ISI................................................................................................ v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. vii

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah............................................................ 1

B. Rumusan Masalah..................................................................... 1

C. Manfaat Penelitian.................................................................... 2

BAB II. PEMBAHASAN

A. Sistem dan Lingkungan........................................................... 3

B. Jenis Sistem Termodinamika.................................................. 3

C. Hukum I Termodinamika ....................................................... 4

D. Penerapan Hukum I Termodinamika pada Proses

Termodinamika........................................................................ 5

E. Hukum I Termodinamika pada Manusia ................................ 8

F. Aplikasi Hukum I Termodinamika dalam Kehidupan ........... 9

2

BAB III. PENUTUP

A. Kesimpulan.......................................................................... 11

B. Saran..................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................. 13

3

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Skema sistem temodinamika ..................................................... 3

Gambar 2 Grafik proses isotermal .............................................................. 6

Gambar 3 Grafik proses adiabatik .............................................................. 7

Gambar 4 Grafik proses isokhorik .............................................................. 7

Gambar 5 Grafik proses isobarik ................................................................ 8

4

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Termodinamika adalah satu cabang fisika teoritik yang berkaitan

dengan hukum-hukum pergerakan panas, dan perubahan dari panas menjadi

bentuk-bentuk energi yang lain. Istilah termodinamika diturunkan dari

bahasa yunani Therme (panas) dan dynamis (gaya). Cabang ilmu ini

berdasarkan pada dua prinsip dasar yang aslinya diturunkan dari

eksperimen, tetapi kini dianggap sebagai aksioma (suatu pernyataan yang

diterima sebagai kebenaran dan bersifat umum, tanpa memerlukan

pembuktian). Prinsip pertama adalah hukum kekekalan energi, yang

mengambil bentuk hukum kesetaraan panas dan kerja. Prinsip yang kedua

menyatakan bahwa panas itu sendiri tidak dapat mengalir dari benda yang

lebih dingin ke benda yang lebih panas tanpa adanya perubahan dikedua

benda tersebut.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas rumusan masalah dalam

makalah ini adalah :

1. Apakah yang dimaksud dengan sistem dan lingkungan?

2. Apa saja jenis sistem termodinamika?

3. Bagaimana konsep hukum I termodinamika?

5

4. Bagaimana penerapan hukum I termodinamika pada proses

termodinamika?

5. Bagaimana penerapan hukum I termodinamika pada manusia?

6. Bagaimana aplikasi hukum I termodinamika pada kehidupan sehari-

hari?

C. Manfaat Penulisan

Manfaat yang dapat diperoleh dari penulisan makalah adalah:

a.Memberi penjelasan kepada pembaca tentang sistem termodinamika,

b. Memberi penjelasan kepada pembaca mengenai hukum I termodinamika

beserta aplikasinya dalam proses termodinamika, pada manusia, dan

kehidupan sehari-hari.

6

BAB II

PEMBAHASAN

A. Sistem dan Lingkungan

Suatu sistem termodinamika adalah suatu masa atau daerah yang

dipilih untuk dijadikan obyek analisis. Daerah sekitar sistem tersebut

disebut sebagai lingkungan. Batas antara sistem dengan lingkungannya

disebut batas sistem (boundary), seperti terlihat pada Gambar 1. Dalam

aplikasinya batas sistem merupakan bagian dari sistem maupun

lingkungannya, dan dapat tetap atau dapat berubah posisi atau bergerak.

Gb.1 Skema sistem temodinamika

B. Jenis Sistem Termodinamika

Ada tiga jenis sistem termodinamika berdasarkan jenis pertukaran

yang terjadi antara sistem dan lingkungan:

1. Sistem Terisolasi

Pada sistem ini tidak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja

dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah

terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.

sistem

Batas Sistem

LINGKUNGAN

7

2. Sistem Tertutup

Pada sistem ini terjadi pertukaran energi tapi tidak terjadi

pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh

dari sistem tertutup dimana 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

Pada sistem ini terjadi pertukaran energi dan benda dengan

lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran

benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem

terbuka.

C. Hukum I Termodinamika

Hukum termodinamika pertama berbunyi “Energi tidak dapat

diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentu ke

bentuk yang lain”. Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang

memasukan kalor sebagai model perpindahan energi. Menurut hukum

pertama, energi di dalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan cara

menambahkan kalor ke benda atau dengan melakukan usaha pada benda.

Hukum pertama tidak membatasi arah perpindahan kalor yang dapat terjadi.

8

Berdasarkan hukum kekekalan energi maka Hukum I

Termodinamika dirumuskan:

Yaitu : U = Q + W

Dengan : U = U2-U1

Jadi, hukum pertama termodinamika adalah prinsip kekekalan

energi yang diaplikasikan pada kalor, usaha, & energi dalam. Hukum I

termodinamika menyatakan bahwa kalor yang terlibat diubah menjadi

perubahan energi dalam & usaha.

D. Penerapan Hukum I Termodinamika pada Proses Termodinamika

Hukum pertama termodinamika dilakukan dalam empat proses,

yaitu:

1. Proses Isotermal

Dalam proses ini, suhu sistem dijaga agar selalu konstan. Suhu gas ideal

berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal dan tekanan sistem

berubah penjadi (tekanan sistem berkurang).

9

Gb.1 grafik proses isotermal

2. Proses Adiabatik

Dalam proses adibiatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem

atau meninggalkan sistem (Q = O). Proses adibiatik bisa terjadi pada

sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang

terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya

mengalir kedalam sistem atau meninggalkan sistem. Proses adibiatik

juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi. Proses

dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir

menuju sistem atau meninggalkan sistem.

10

Gb.2 grafik proses adiabatik

3. Proses Isokhorik

Dalam prose isokhorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan.

Karena volume sistem selalu konstan, maka sistem tidak bisa melakukan

kerja pada lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa

melakukan kerja pada sistem.

Gb.3 grafik isokhorik

4. Proses Isobarik

Dalam proses isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan.

Karena yang konstan adalah tekanan maka perubahan energi dalam (U)

,kalor (Q), dan kerja (W) pada proses isobarik tidak ada dan bernilai nol.

11

Dengan demikian, persamaan hukum pertama termodinamika tetep utuh

seperti semula.

Gb.4 grafik isobarik

E. Hukum I Termodinamika pada Manusia

Kita bisa menerapkan hukum pertama termodinamika pada

manusia : Agar bisa bertahan hidup, setiap makhluk hidup, baik manusia,

hewan atau tumbuhan tentu saja membutuhkan energi. Kita tidak bisa

belajar, jalan-jalan atau berolahraga kalau tubuh kita lemas tak berdaya

karena kekurangan energi. Biasanya tubuh memperoleh energi dari

makanan. Ketika menyantap makanan, kita membawa energi potensial

kimia yang terkandung dalam makanan ke dalam tubuh. Adanya tambahan

energi dari makanan menyebabkan energi potensial kimia dalam tubuh kita

bertambah (U bertambah).

Selanjutnya energi tersebut dipakai untuk melakukan Kerja (W).

Banyak sekali bentuk kerja yang kita lakukan, olahraga, jalan-jalan, belajar

dan lain sebagainya. Energi yang kita peroleh dari makanan juga digunakan

tubuh untuk menghasilkan sel-sel yang baru, menggantikan sel-sel lama

12

yang rusak. Adanya sel-sel yang baru membuat dirimu bisa bertambah

tinggi, dan gemuk.

Selain dipakai untuk melakukan kerja, sebagian energi dibuang ke

luar tubuh (udara dan sekitarnya) dalam bentuk kalor alias panas. Setiap

proses metabolisme dalam tubuh biasanya menghasilkan kalor atau panas.

Demikian juga ketika melakukan kerja, tubuh terasa panas. Panas alias

kalor tersebut dibuang melalui keringat (melalui poses penguapan) dan lain-

lain. Setelah melakukan kerja dan membuang-buang kalor ke luar tubuh,

kita akan merasa lapar lagi. Ketika merasa lapar, tubuh memberi tahu kita

bahwa stok energi dalam berkurang. Dan kita akan menambah energi

dengan makan.

F. Aplikasi Hukum I Termodinamika dalam Kehidupan

Selain pada proses termodinamika dan manusia, penerapan hukum

I termodinamika juga dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misal:

1. Termos

Pada alat rumah tangga tersebut terdapat aplikasi hukum I

termodinamika dengan sistem terisolasi. Dimana tabung bagian dalam

termos yang digunakan sebagai wadah air, terisolasi dari lingkungan

luar karena adanya ruang hampa udara di antara tabung bagian dalam

dan luar. Maka dari itu, pada termos tidak terjadi perpindahan kalor

maupun benda dari sistem menuju lingkungan maupun sebaliknya.

13

2. Mesin kendaraan bermotor

Pada mesin kendaraan bermotor terdapat aplikasi termodinamika

dengan sistem terbuka. Dimana ruang didalam silinder mesin

merupakan sistem, kemudian campuran bahan bakar dan udara masuk

ke dalam silinder, dan gas buang keluar sistem melalui knalpot.

14

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan uraian pada makalah di atas dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Suatu sistem termodinamika adalah suatu masa atau daerah yang dipilih

untuk dijadikan obyek analisis, dan daerah sekitar sistem tersebut

disebut sebagai lingkungan.

2. Ada tiga jenis sistem termodinamika berdasarkan jenis pertukaran yang

terjadi antara sistem dan lingkungan, antara lain sistem terbuka, sistem

tertutup, dan sistem terisolasi.

3. Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang memasukan kalor

sebagai model perpindahan energi.

4. Hukum pertama termodinamika dilakukan dalam empat proses, yaitu:

proses isotermal, proses isokhorik, proses isobarik, dan proses

adiabatik.

5. Penerapan hukum I termodinamika pada manusia dapat dilihat pada

saat manusia makan untuk memenuhi kebutuhan energi guna

mendukung segala aktifitas yang dilakukan.

6. Aplikasi hukum termodinamika pada kehidupan sehari-hari dapat

dijumpai pada sistem kendaraan bermotor dan termos.

15

B. Saran

Berdasarkan kesimpulan di atas, penulis dapat memberikan saran

kepada pembaca sebagai berikut:

1. Sebagai generasi muda hendaknya kita memiliki pengetahuan yang luas

dengan banyak membaca referensi-referensi yang akurat dan dapat

dipercaya.

2. Sebagai generasi penerus bangsa hendaknya kita mampu dan mau

menyalurkan ilmu yang dimiliki untuk dibagi kepada sesama sehingga

bermanfaat dan tercipta kelestarian lingkungan hidup.

16

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, yuri. 2011. Konsep dasar Termodinamika.

<http://ml.scribd.com/doc/55929073/makalah-termodinamika>

Brady, James E. -. Kimia Universitas, terj. Anas, Kamianti, dkk. Tangerang: bina

Rupa Aksara Publisher

Budiyanto.2012. Usaha dan Proses dalam Termodinamika.

<http://budisma.web.id/materi/sma/fisika-kelas-xi/usaha-dan-proses-dalam-

termodinamika/>

http://images.google.com

Mointi, salmin. 2011. Makalah Termodinamika.

<http://mointi.wordpress.com/2011/03/30/makalah-termodinamika/>