NAMA : ABAR RUSDI

NIM : 101620363

DOSEN : HUSNA AMALYA MELATI

TERMODINAMIKATermodinamika adalah satu cabang fisika teoritik yang berkaitan dengan hukum-hukum

pergerakan panas,dan perubahan dari panas menjadi bentuk-bentuk energi yang lain.Istilah

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

berdasarkan pada dua prinsip dasar yang aslinya diturunkan dari eksperimen,tapi kini

dianggap sebagai aksiom.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.

 Sistem termodinamika

Sistem termodinamika adalah bagian dari jagad raya yang diperhitungkan.semua batasan

yang nyata atau imajinasi memisahkansistem dengan jagad raya,yang disebut lingkungan.

Ada tiga jenis sistem termodinamika berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem

dan  lingkungan:

Sistem Terisolasi

Sistem ini tidak terjadi pertukaran panas,benda atau kerja dengan lingkungan.Contoh dari

sistem terisolasi adalah wadah terisolasi,seperti tabung gas terisolasi.

Sistem Tertutup

Pada sistem ini terjai 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.Pembatas adibiatik yaitu tidak diperbolehkan pertukaran panas sedangkan

pembatas rigid yaitu tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

Sistem Terbuka

Pada sistem ini terjadi pertukaran energi dan benda dan lingkungannya.sebuah pembatas

memperbolehkan pertukaran benda disebutpermeabel.Samudra merupakan contoh dari sistem

terbuka.

KeadaanTermodinamika

Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan,ini disebut dalam

keadaan pasti (atau keadaan sistem).

Untuk keadaan termodnamika tertentu,banyak sifat dari sistem di

spesifikasikan.Properti ini tidak bergantung dengan jalur dimana sistem ini membentuk

keadaan tersebut,disebut fungsi keadaan dari sistem.Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya

mempertimbangkan properti,yang merupakan fungsi keadaan.

Hukum – hukum Dasar Termodinamika

Hukum –hukum termodinamika pada prinsipnya menjelaskan peristiwa perpindahan

panas dan kerja pada proses termodinamika.Terdapat 4 hukum dasar yang berlaku di dalam

sistem termodinamika, yaitu: 

Hukum Awal

Termodinamika hukum ini menyatakan bahwa apabila dua buah benda yang berada didalam

kesetimbangan thermal digabungkan dengan sebuah benda lain,maka ketiga-tiganya berada

dalam kesetimbangan thermal.

Hukum Pertama

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 didalam 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.

Aplikasi : Mesin-mesin pembangkit energi dan pengguna energi.Semuanya hanya

mentransfer dengan berbagai cara.

Hukum kedua

Termodinamika hukum kedua terkait dengan entropi.Entropi adalah tingkat keacakan

energi.Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi

cenderung untuk meningkatkan waktu,mendekati nilai maksimumnya.

Aplikasi : kulkas harus mempunyai pembuang panas dibelakangnya,yang suhunya lebih

tinggi dari udara sekitar.Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.

Hukum ketiga

Hukum termodinamika ketiga terkait dengan temperatur nol absolut.Hukum ini

menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut,semua proses

akan berhenti da entropi sistem akan mendekati nilai minimum.Hukum ini juga menyatakan

bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Aplikasi : kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhuyang sangat

rendah,karena tidak banyak acakan gerakan kinetik dalam skala mokuler yang mengganggu

aliran elektron.

Penerapan Hukum Termodinamika Pertama pada Beberapa proses Termodinamika

Hukum pertamatermodinamika dilakukan dalam empat proses,Yaitu:

• 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).

• 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.

• Proses Isokorik

Dalam prose isokorik,volume sistem dijaga agar selalu konstan.Karenavolume sistem selalu

konstan.Maka sistem tidak bisa melakukan kerjapada lingkungan.Demikian juga

sebaliknya,lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.

• Proses Isobarik

Dalam proses isobarik,tekanan sistem dijaga agar selalu konstan.Karena yang konstan adalah

tekanan,maka perubahan energi dalam (del U),kalor (Q),dan kerja (W) pada proses isobarik

tidak ada yang bernilai nol.Dengan demikian,Persamaan hukum pertama termodinamika tetep

utuh seperti semula.

Penerapan HukumPertama Termodinamika pada Manusia 

Kita bisa menerapkan hukum pertama termodinamika pada manusia agar dapat

bertahan hidup.Setiap mahluk hidup,baik manusia,hewan atau tumbuhan tentu saja

membutuhkan energi.Kita tidak bisa belajar,jalan-jalan,jika kita tidak berdaya karena

kekurangan energi.

Entropi dan Hukum-hukum termodinamika kedua. 

Hukum termodinamika kedua menyatakan bahwa kondisi-kondisi alam selalu

mengarah kepada ketidak aturan atau hilangnya informasi.Hukum ini juga dikenalsebagai

“Hukum Entropi”.Entropi adalah selang ketidakteraturan dalam suatu sistem.Entropi sistem

meningkat ketika suatu keadaan yang teratur,tersususn dan terencana menjadi lebih tidak

teratur,tersebar dan tidak terencana.Semakin tidak teratur,semakin tinggi pula

entropinya.Hukum entropi menyatakan bahwa seluruh alam semesta bergerak menuju

keadaan yang semakin tidak teratur,tidak terencana,dan tidak terorganisir.

Hukum ini disempurnakan pada tahun 1877 oleh Ludwig Boitzmann.Dalam versinya,entropi

nampak sebagai fungsi peluang darisatu keadaan,semakin tinggi peluang suatu

keadaan,semakin tinggi pula entropinya.Dalam versi ini,semua sistem cenderung menuju satu

keadaan setimbang.Dengan demikia,ketika suatu benda panas ditempatkan berdampingan

dengan sebuah benda dingin,energi akan mengalir dari yang panas ke yang dingin,sampai

mereka mencapai keadaan setimbang,yaitu memiliki suhu yang sama.

 

Keteraturan danKetidakteraturan (konsep Entropi) 

Konsep ini diperkenalkan oleh Rudolf Clausius pada abad ke 19,seorang fisikawan dan

matematikawan jerman,untuk mengukurpelepasan energi menjadi anas danfriksi.Clausius

mendefinisikan entropi yang muncul dalam proses termal sebagai energi yang dihamburkan

dan dipisahkan oleh temperatur pada saat proses berlansung.

Seorang fisikawan Australia Ludwig Boltzmann pada awal abad ke-20 memberi arti

baru pada konsep entropi dan menetapkan hubungan antara entropi dan keteraturan

molekular.Konsep keteraturan yang diperkenalkan oleh Boltzmann adalah konsep

termodinamika ,dimana molekul-molekul berada dalam gerak yang konstan. Definisi

keteraturan di dalam termodinamika berbeda sekali dengan pengertian-pengertian kaku

mengenai keteraturan dan kesetimbangan dalam mekanika Newtonian.