Pendahuluan

Termodinamika berasal dari bahasa Yunani therme (kalor) dan dynamics

(gaya). Ruang lingkup kajian termodinamika pada umumnya meliputi energy dan

hubungan antara sifat-sifat (properties) materi. Termodinamika merupakan cabang

dari sains dan teknik fisika.

Pengertian Sistem

Sistem adalah segala sesuatu yang ingin dipelajari. Sistem dapat berupa benda

bebas yang sederhana atau sebuah kilang pengolahan bahan kimia yang kompleks.

Segala yang berada di luar sistem dikategorikan sebagai bagian dari lingkunan

(surroundings) sistem. Sistem dipisahkan dengan lingkungannya oleh batas sistem

(boundary), yang dapat berada dalam kondisi diam atau bergerak.

Jenis Sistem

Terdapat dua jenis sistem termodinamika dasar, yaitu sistem tertutup (closed

systems) dan volume atur (control volume).

Sistem tertutup dinyatakan apabila pengkajian hanya dilakukan pada materi

dalam jumlah tertentu saja. Sistem tertutup selalu berisi materi yang sama, dimana

perpindahan massa melalui batas sistem tidak dimungkinkan. jenis khusus dari

sistem tertutup yang tidak dapat berinteraksi dengan cara apapun dengan

lingkungannya disebut sebagai sistem terisolasi (isolated system).

Terminology massa atur (control mass) seringkali digunakan dalam sistem

tertutup, sedangkan istilah sistem terbuka (open system) dapat disetarakan dengan

volume atur. Jika terminology massa atur dan volume atur digunakan, batas sistem

seringkali disebut sebagai permukaan atur (control surface).

Sifat, Keadaan dan Proses

Sifat (property) sistem seperti massa,volume, energy, tekanan, dan

temperature, merupakan karakteristik makroskopik sistem, dimana nilai numeriknya

dapat diberikan pada suatu waktu tertentu tanpa mengetahui sejarah sistem itu sendiri.

Keadaan (state) merupakan kondisi sistem yang dapat ditentukan oleh

sifatnya.

Proses dapat terjadi pada sebuah sistem apabila terdapat perubahan sifat

sehingga terjadi perubahan keadaan dari sistem tersebut. Proses merupakan

transformasi dari suatu keadaan ke keadaan yang lain. Sebuah sistem dikatakan dalam

kondisi tunak (steady state) jika tidak satupun sifatnya berubah terhadap waktu.

Siklus termodinamika merupakan suatu urutan proses yang berawal dan

berakhir pada keadaan yang sama. Pada akhir siklus, semua sifat akan memiliki nilai

yang sama dengan kondisi awal.

Sifat Ekstensif dan Intensif

Sifat ekstensif (extensive property) jika nilai dari keseluruhan sistem

merupakan penjumlahan nilai dari setiap bagian yang menyusun sistem tersebut.

Contoh sifat ekstensif yaitu massa, vbolume, dan energy. Sifat ekstensif dipengaruhi

oleh ukuran sistem dan dapat berubah menurut waktu.

Sifat intensif (intensive property) tidak dapat diakumulasikan seperti pada

sifat ekstensif. Nilai sifat intensif tidak dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat

bervariasi di setiap bagian sistem pada waktu yang berbeda. Dengan demikian, sifat

intensif merupakan fungsi posisi dan waktu, sementara itu sifat ekstensif umumnya

hanya merupakan fungsi waktu. Volume spesifik, tekanan, dan temperature adalah

contoh sifat intensif yang sering digunakan.

Fase dan Zat Murni

Fase menggambarkan sejumlah materi yang homogen dalam komposisi kimia

maupun struktur fisiknya. Homogenitas dalam struktur fisik berarti bahwa materi

tersebut seluruhnya berada dalam kondisi padat, cair, uap atau gas.

Zat murni adalah sesuatu yang memiliki komposisi kimia yang sama dan

tetap. Zat murni dapat muncul dalam keadaan satu fase atau lebih, namun komposisi

kimianya harus sama dan tetap dalam setiap fasenya.

(Michael J. Moran & Howard N. Shapiro. 2004. Termodinamika Teknik jl.1

ed.4. Jakarta ; Erlangga)

Jenis-jenis Proses Termodinamik

1. Proses Adiabatik

Sebuah proses adiabatic (adiabatic process) didefenisikan sebagai proses

tanpa perpindahan panas yang masuk atau keluar dari sistem:Q=0.

2. Proses Isokhorik

Sebuah proses isokhorik adalah proses volume konstan. Ketika volume suatu

sistem termodinamik konstan, sistem tidak melakukan kerja pada linkungannya.

Maka W=0. Pada sebuah proses isokhorik, semua energy yang ditambahakan sebagai

panas akan tinggal di dalam sistem sebagai kenaikan energy dalam.

3. Proses Isobarik

Sebuah proses isobaric adalah proses tekanan konstan. Secara umum tidak

satupun dari ketiga kuantitas ∆U,Q, dan W adalah nol pada proses isobarik.

4. Proses Isothermal

Sebuah proses isothermal adalah proses suhu konstan. Agar proses menjadi

isothermal, setiap aliran panas yang masuk atau keluar sistem harus berlangsung

dengan cukup lambat sehingga kesetimbangan termal terjaga.

Energi Dalam pada Gas Ideal

Energy dalam dari gas ideal bergantung hanya pada suhunya, bukan pada tekanan

atau volumenya. Untuk gas non ideal, sejumlah perubahan suhu terjadi selama

ekspansi bebas, walaupun energy dalam konstan.

(Hugh D. Young, Roger A. Freedman.2002.Fisika Universitas Ed.10 jl.1.

Jakarta:Erlangga)

DAFTAR PUSTAKA

Michael J. Moran & Howard N. Shapiro. 2004. Termodinamika Teknik jl.1 ed.4. Jakarta : Erlangga

Hugh D. Young, Roger A. Freedman.2002.Fisika Universitas Ed.10 jl.1. Jakarta:Erlangga