Meilody Indreswari Materi 1 Resume Konsep Dasar Termodinamika

Resume Konsep Dasar Termodinamika
Meilody Indreswari (4211419040)
A. Pengertian Termodinamika
Termodinamika dalam cabang ilmu fisika disebut dengan Thermal Physics
(termofisika). Termodinamika dapat di deskripsikan sebagai usaha awal untuk
mengubah panas menjadi tenaga dengan sifat-sifat pendukung didalamnya. Dengan
kata lain termodinamika hanya mempelajari hubungan antara energi dengan system
kerjanya.
Termodinamika secara luas mencakup keseluruhan energi beserta tranformasi
energi di muka bumi, seperti contoh : pembangkit listrik, pendinginan dan hubungan
sifat materi didalamnya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa termodinamika secara
umum digunakan untuk menjelaskan :
1. Hubungan kerja pada sebuah sistem termodinamis.
2. Sistem termodinamis tidak bekerja sesuai rancangan yang
diharapkan.
3.Sistem termodinamis dapat memungkinkan tidak untuk tak
beroperasi
B. Pandangan Makroskopik dan Mikroskopik
1. Makroskopik
Pandangan makroskopis pada termodinamika hanya dapat digunakan untuk
mempelajari besaran yang berskala besar. Pada sebuah sistem yang memiliki volume
dengan besaran tertentu, berupa: komposisi, volume, tekanan, dan temperature. Maka
dari ke empat ciri besaran (kuantitas) yang ada dapat disebut dengan koordinat
makroskopik. Ke empat kuantitas tersebut akan tersusun pada suatu sistem dengan
sistem lain yang berbeda, namun pada koordinat makroskopik nya tetap memiliki ciri
yang sama. Dengan kata lain ciri makroskopik pada suatu sistem harus berkaitan
dengan keadaan internal di dalam sistem.
2. Mikroskopik
Pandangan mikroskopis pada termodinamika digunakan untuk meninjau
sebuah sistem dengan menganalisis sebab akibat terjadi perubahan fisika pada
sistem tersebut. Sistem tersebut diibaratkan terdiri atas beberapa N molekul,
dengan besar energi masing masing sebesar e1, e2, e3, … , en. Molekul yang
ada pada sistem tersebut saling berinteraksi melalui gaya yang timbul (terjadi
tumbukan). Dapat disimpulkan bahwa pandangan mikroskopik digunakan
untuk Analisa pada pandangan makroskopik.
C. Sistem Termodinamika dan Volume Kontrol
Besar hubungan antar sistem dengan lingkungannya, sistem termodinamika
dibagi menjadi tiga yaitu:
- Sistem terisolasi, terjadi bila antar sistem dengan lingkungannya tidak ada
pertukaran energi maupun materi. Artinya masa tetap dan ada pembatasan
yang terjadi sehingga transfer energi dapat dilakukan pada sistem tersebut.
-
-
Sistem tertutup, terjadi bila antar sistem dengan lingkungannya hanya
dapat melakukan pertukaran energi namun materi tidak dapat masuk ke
dalam sistem.
Sistem terbuka, bila antara sistem dengan lingkungannya dapat
melakukan pertukaran energi maupun materi.
D. Sifat-sifat Termodinamika
Karakteristik pada sistem termodinamika disebut property atau sifat. Sifat
tersebut dikenal dengan: tekanan (P), suhu (T), volume (V), dan massa (M). Jika kak
empat dasar sifat tersebut dikembangkan menghasilkan penurunan berupa: viskositas,
konduktivitas termal, modulus elastisitas, koefisien muai panas, dsb.
Sifat atau property ditentukan oleh keadaan awal dan akhir, secara matematis dapat
dinyatakan sebagai berikut :
Dengan keadaan awal x1 dan keadaan akhir x2 akan menghasilkan perubahan
berupa dx. Sifat atau property dalam Termodinamika dibagi menjadi dua, yaitu :
1. Intensif : property yang tidak bergantung pada masa sistem, hal ini seperti
suhu, tekanan, dan kepadatan.
2. Ekstensif: property ini bergantung pada ukuran sistem seperti panjang dan
volume.
E. Proses dan Siklus
Proses termodinamika merupakan proses yang menyebabkan keadaan pada
sistem berubah. Beberapa jenis proses termodinamika diantaranya:
- Proses Isotermis, tidak ada perubahan temperature sistem.
- Proses Adiabatik, tidak ada pertukaran panas antara sistem dengan
lingkungan.
- Proses Isobaris, tekanan sistem konstan.
- Proses isokoris, tidak ada perubahan volume sistem.
- Proses siklik, sistem melakukan proses berbeda namun pada akhirnya
Kembali pada keadaan yang semula.
F. Sistem Homogen dan Heterogen
Pada sistem termodinamika terjadi beberapa fasa di dalamnya. Fasa tersebut
digunakan untuk mengetahui apakah sistem bersifat homogen atau heterogen. Fasa
adalah sejumlah materi penyusun pada sebuah sistem yang memiliki karakteristik
sama baik secara kimia maupun fisika.
Sistem dikatakan Homogen apabila terdiri hanya dari satu fasa. Sementara
sistem dikatakan heterogen apabila terdiri lebih dari satu fasa. Semua sistem Pada
Termodinamika akan mengalami perubahan yang disebabkan karena energi dari luar.
Ada beberapa syarat agar sistem dapat dikatakan mengalami kesetimbangan
termodinamika apabila :
-
-
Mengalami kesetimbangan mekanis, pada sistem ini akan terjadi apabila
lingkungan tidak ada energi atau gaya yang tidak seimbang.
Mengalami kesetimbangan kimia, apabila pada sistem ini tidak terjadi
reaksi kimia apapun baik secara pertukaran maupun campuran zat dan
difusi.
Mengalami kesetimbangan Termal, apabila sistem mekanis maupun kimia
dapat dipisahkan oleh lingkungan dengan adanya dinding diaterm serta
tidak ada perubahan spontan pada sistem tersebut.
G. Kesetimbangan Termal dan Konsep temperature
Kesetimbangan termal merupakan suatu kondisi yang telah dicapai oleh dua
atau beberapa sistem dengan keterbatasan besar koordinat sistem tersebut setelah
melakukan interaksi dengan melalui dinding diaterm. Dinding diaterm yang dimaksud
adalah sistem keungan yang terjadi dalam keadaan setimbang Termal.
Sistem kesetimbangan pada termodinamika dibagi menjadi tiga, yaitu tidak dua
kesetimbangan termal, kesetimbangan mekanik, kesetimbangan material.
H. Hukum ke-nol Termodinamika
Postulat hukum kak nol Termodinamika yang dinyatakan oleh R. H. Fowler bahwa
dua sistem yang ada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga berarti kedua
sistem tersebut dalam kesetimbangan termal satu dengan lainnya.
Hukum ini menjadi konsep dasar pada perbandingan temperature. Pada pandangan
termometer diwujudkan pada aktivitas molekul yang ditandai dengan naik turunnya
temperature karena ada transfer energi kinetik. Mall molekul terjadi secara Simultan
untuk menentukan besar sekalah temperature.
I. Pertanyaan
Bagaimana volume control dapat mempengaruhi sistem pada termodinamika
khususnya sistemn terbuka?