Hari/Tanggal

:

Kelompok

:

Nama

: 1. .................................

5.

2. .....

6.

3. .....

7.

4. .

8.

Materi :

TERMODINAMIKA

Pengertian TermodinamikaTermodinamika adalahsatu cabang fisika teoritik yang berkaitan denganhukum-hukum pergerakan panas, dan perubahan dari panas menjadi bentuk-bentukenergi yang lain. Istilah ini diturunkan dari bahasa yunani Therme (panas) dandynamis (gaya). Cabang ilmu ini berdasarkan pada dua prinsip dasar yang aslinyaditurunkan dari eksperimen, tapi kini dianggap sebagai aksiom. Prinsip pertamaadalah hukum kekekalan energi, yang mengambil bentuk hukum kesetaraan panasdan kerja. Prinsip yang kedua menyatakan bahwa panas itu sendi ri tidak dapatmengalir dari benda yang lebih dingin ke benda yang lebih panas tanpa adanyaperubahan dikedua benda tersebut.

Sistem termodinamikaSistem termodinamika adalah bagian dari jagad raya yangdiperhitungkan. Semua batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistemdengan jagad raya yang disebut lingkungan.

Ada tiga jenis sistem termodinamika berdasarkanjenis pertukaran yang terjadiantara sistem dan lingkungan:

1. Sistem TerisolasiSistem ini tidak terjadi pertukaran panas benda atau kerja denganlingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi sepertitabung gas terisolasi.

2. Sistem TertutupPada sistem ini terjadi pertukaran energi tapi tidak terjadi pertukaran bendadengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup dimanaterjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja ataukeduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya. Pembatasadibiatik yaitu tidak diperbolehkan pertukaran panas sedangkan pembatasrigid yaitu tidak memperbolehkan pertukaran kerja.3. Sistem TerbukaPada sistem ini terjadi pertukaran energi dan benda danlingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran bendadisebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.KeadaanTermodinamikaKetika 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 ini tidak bergantung dengan jalur dimana sistem inimembentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagianselanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti,

yang merupakanfungsi keadaan.Hukum hukum Dasar TermodinamikaHukum hukum termodinamika pada prinsipnya menjelaskan peristiwaperpindahan panas dan kerja pada proses termodinamika. Terdapat 4 hukum dasaryang berlaku di dalam sistem termodinamika,yaitu:

Hukum AwalTermodinamika hukum ini menyatakan bahwa apabila dua buah bendayang berada didalam kesetimbangan thermal digabungkandengan sebuahbendalain, maka ketiga-tiganyaberada dalam kesetimbangan thermal.

Hukum PertamaHukum termodinamika pertama berbunyi Energi tidak dapat diciptakandan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentu ke bentuk yanglain. Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang memasukankalor sebagai model perpindahan energi. Menurut hukum pertama, energididalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan kalorke benda atau dengan melakukan usaha pada benda. Hukum pertama tidakmembatasi arah perpindahan kalor yang dapat terjadi.

Aplikasi:Mesin-mesinpembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya hanyamentransfer dengan berbagai cara.

Hukum keduaTermodinamika hukum kedua terkait dengan entropi. Entropi adalahtingkat keacakan energi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi darisuatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkatkan waktu mendekati nilai maksimumnya.

Aplikasi : kulkas harus mempunyai pembuang panas dibelakangnya, yangsuhunya lebih tinggi dari udara sekitar.Karena jika tidak panas dari isikulkas tidak bisa terbuang keluar.

Hukum ketigaHukum termodinamika ketiga terkait dengan temperatur nolabsolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapaitemperatur nol absolut, semua proses akanberhenti dan entropi sistem akanmendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropibenda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilainol.

Aplikasi : kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhuyangsangat rendah,karena tidak banyak acakangerakan kinetik dalam skalamokuler yang mengganggu aliran elektron.Percobaan :

Aplikasi Hukum I Termodinamika

A.Tujuan

Membuktikan hukum 1 termodinamika dengan percobaan balon terhadap nyala lilin.B.Teori Dasar

Energi dalam adalah suatu sifat mikroskopik zat, sehingga energi dalam tidak dapat diukur secara langsung. Yang dapat diukur secara tidak langsung adalah perubahan energi dalam ketika suatu system berubah dari keadaan awal 1 ke keadaan akhir 2.

u = u2 u1

Perubahan energi dalam u diukur secara tidak langsung dengan menggunakan hukum pertama termodinamika, yang merupakan prinsip kekekalan energi : energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat dikonversi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Secara umum, hukum ini menyatakan bahwa jumlah energi kalor Q, yang diserap oleh gas sama dengan usaha luar W, yang dilakukan oleh gas dan pertambahan energi dalam, u.

C.Alat dan Bahan

1. Balon

4. Gelas

2. Lilin

5. Korek Api

3. Air

D.Langkah Kerja

1. Nyalakan lilin didalam gelas.

2. Tiup balon yang pertama.

3. Isi air kedalam balon yang kedua kemudian tiup balonnya.

4. Dekatkan balon yang pertama diatas lilin.

5. Dekatkan balon kedua yang berisi air diatas lilin.

E.Pertanyaan

1. Amati apa yang terjadi pada balon pertama saat didekatkan diatas lilin tersebut? Mengapa demikian?

Jawab :

..............

..

..

2. Amati apa yang terjadi pada balon kedua yang berisi air saat didekatkan diatas lilin tersebut? Mengapa demikian?

Jawab:

..............

..

..

Jawaban :

1. Balonnya pecah. Balon adalah bahan yang terbuat dari karet dan bersifat elastis. Karet pada balon tanpa air sangat lemah untuk menahan tekanan dalam balon sehingga menyebabkan balon meledak.

2. Balonnya tidak pecah. Ketika api di dekatkan pada balon yang berisikan air maka air tersebut akan menyerap sebagian besar dari panas api dan menjadikan balon tidak terlalu panas karetpun masih bisa menahan dari tekanan udara yang ada didalam sehingga balon tidak meledak.

Kesimpulan :

Dari percobaan ini dapat disimpulkan, bahwa aplikasi hukum 1 termodinamika berbunyi: Kenaikan energi internal dari suatu system termodinamika sebanding dengan jumlah panas yang ditambahkan kedalam system dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh system terhadap lingkungannya.LEMBAR KERJA SISWA

Standar Kompetensi: Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor.

Kompetensi Dasar: Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hukum termodinamika