5. Termodinamika
Gambar 2.1. Peta Konsep Termodinamika
TERMODINAMIKA
terdiri dari
Hukum ke-II Hukum ke-I
mengenai arah dari
ProsesPerubahan
Mengalami proses
Reversibel Irreversibel
merupakan
Hukum Kekekalan Energi
pada suatu
Sistem
menyangkut besaran
Energi Dalam
Usaha Kalor
dapat dinyatakan
dalam Formulasi
Kelvin- Planck
Formulasi Clausius
Perumusan Carnot
Termodinamika merupakan suatu ilmu yang menjelaskan hubungan antara panas, kerja mekanik, dan aspek-aspek lain dari energi dan perpindahan energi.
41
Dalam membahas termodinamika, akan sering sekali mengacu pada suatu sistem tertentu. Sistem adalah benda atau sekimpulan benda apa saja yang akan kita teliti.
Benda- benda lainnya di alam semesta ini disebut sebagai “lingkungan”-nya.
Ada beberapa macam sistem. Sistem tertutup adalah sistem di mana tidak ada massa yang masuk ataupun keluar tetapi energi dapat dipertukarkan dengan
lingkungan. Pada sistem terbuka, massa bisa masuk atau keluar demikian pula dengan energi. Sistem tertutup dikatakan terisolasi jika tidak ada energi dalam
bentuk apapun yang melintasi batasnya; selain dari itu, sistem tidak terisolasi.
42
a. Usaha dan Kalor
Usaha luar dilakukan oleh sistem, jika kalor ditambahkan dipanaskan atau kalor dikurangi didinginkan terhadap sistem. Jika kalor diterapkan kepada
gas yang menyebabkan perubahan volume gas, usaha luar akan dilakukan oleh gas tersebut. Usaha yang dilakukan oleh gas ketika volume berubah dari volume awal
V
1
menjadi volume akhir V
2
pada tekanan P konstan dinyatakan sebagai hasil kali tekanan dengan perubahan volumenya.
W = P ∆V= PV2 – V1 ..................................2.1
Secara umum, usaha dapat dinyatakan sebagai integral tekanan terhadap perubahan volume yang ditulis sebagai
.......................................................2.2
b. Energi Dalam
Energi dalam dapat ditinjau sebagai jumlah keseluruhan energi kinetik dan potensial yang terkandung dan dimiliki oleh partikel-partikel di dalam gas tersebut
dalam skala mikroskopik. Energi dalam gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Oleh karena itu, perubahan suhu gas akan menyebabkan perubahan energi dalam
gas. Secara matematis, perubahan energi dalam gas dinyatakan sebagai:
41
Young dan Freedman, Fisika Universitas, Edisi kesepuluh jilid I, Jakarta: Erlangga, 2002, h. 528
42
Douglas C. Giancoli, Fisika 1, Edisi kelima, Jakarta: Erlangga, 2001, h. 518-519
Kategori