APLIKASI TERMODINAMIK DALAM KEHIDUPAN SE
INSTITUT PENDIDIKAN GURU KAMPUS KENT
APLIKASI TERMODINAMIK
DALAM KEHIDUPAN
SEHARIAN
ERMA VERONIKA HARIYONO
PISMP SAINS SK AMBILAN JUN 2015
SCES3083 MEKANIK DAN TERMODINAMIK
TERMODINAMIK
• bahasa Greek: thermos bermaksud "haba" dan dynamis bermaksud
"kuasa"
• mengkaji kesan-kesan perubahan suhu, tekanan, dan isi
padu terhadap sistem-sistem fizikal pada skala makroskopik.
• Kajian ini dibuat melalui analisis statistik terhadap gerakan kolektif
zarah-zarahnya.
• Secara amnya, "haba" bermaksud "tenaga dalam peralihan" dan
"dinamik" adalah berkaitan dengan "pergerakan"
• mengkaji pergerakan tenaga dan bagaimana tenaga menyebabkan
pergerakan
• termodinamik berkembang daripada keperluan untuk
meningkatkan kecekapan enjin-enjin stim yang awal
Hukum
Termodinamik
Zeroth Law
Hukum
Termodinamik
Pertama
Hukum
Termodinamik
Kedua
Hukum
Termodinamik
Ketiga
Hukum termodinamik
Nombor
Asas
Ciri
Zeroth Law
Keseimbangan Terma
Suhu
Hukum Pertama
Tenaga dalaman, kerja dan
haba
Tenaga Dalaman, U
Hukum Kedua
Proses rawak
Entropi
Hukum Ketiga
Suhu sifar mutlak
Entropi S-0 sebagai T-0
Kelvin
KESEIMBANGAN TERMA
1. Apabila dua jasad disentuhkan, untuk beberapa tempoh:
Tidak berlaku perubahan pada jasad
Terjadi keseimbangan termal
2. Apabila dua jasad mengalami keseimbangan termal ketika
sentuhan, maka kedua jasad akan memiliki suhu yang sama.
A
C
B
Hukum Termodinamik Ke-0 (Zeroth Law)
Apabila dua jasad (contoh A & B) yang masing-masing terpisah
akan mengalami keseimbangan terma dengan jasad ketiga (C),
maka kedua jasad tersebut juga dalam keseimbangan terma.
Hukum termodinamik pertama
•
• berdasarkan prinsip keabadian tenaga
• Haba bersih suatu sistem adalah bersamaan dengan
perubahan tenaga dalaman suatu sistem tambah
dengan kerja dilakukan oleh sistem.
• Haba ditambahkan ke sistem Q +
• Haba dilepaskan dari sistem Q –
• Kerja dilakukan pada sistem W –
• Kerja dilakukan oleh sistem W +
Aplikasi hukum termodinamik
pertama
Perubahan tenaga dalaman sistem sebuah omboh
Gas dalam sebuah piston menyerap sejumlah haba dan pada masa
yang sama melakukan kerja untuk menggerakkan omboh tersebut.
Dengan mengaplikasikan hukum pertama, perubahan tenaga
dalaman akan dapat dikira.
*Tenaga dalaman ialah jumlah semua jenis tenaga yang dikenakan
oleh zarah yang membina suatu sistem itu.
Omboh
Tenaga adalah diabadikan:
Dalam suatu sistem omboh, 400 J
tenaga haba input digunakan untuk
melakukan 120J kerja luaran, lalu
meningkatkan tenaga dalaman sistem
tersebut sebanyak 280J.
4 Proses
Termodinamik
Proses Isokorik
Proses Isobarik
Proses
Isoterma
Proses
Adiabatik
Hukum termodinamik kedua
•• Haba sendiri tidak boleh dipindahkan daripada jasad yang lebih sejuk kepada yang
panas. (Clausius)
• Haba secara semulajadi akan mengalir dari suhu tinggi ke rendah
• Haba tidak akan mengalir secara rawak dari suhu rendah ke tinggi
• Proses pemindahan haba tidak berbalik.
• Tiada enjin yang dibina dapat mengambil haba daripada satu sumber dan
melakukan sejumlah kerja yang sama, kerana terdapat haba yang sentiasa hilang.
Sangat mustahil untuk membina suatu enjin cekap.
• Pada suatu sistem tertutup nilai entropi akan tetap atau bertambah,
Entropi dapat diciptakan tetapi tidak dapat dimusnahkan.
Pam haba- alat penyejuk, penghawa
dingin, alat pemanas
• Pam haba ialah alat untuk memindahkan tenaga haba
dari suatu tempat ke tempat lain.
• Alat penghawa dingin adalah bentuk pam haba.
• Ia mengekstrak haba daripada dalam dan
mengepamnya keluar. Justeru pada ruang dalam akan
terasa udara sejuk yang bertiup selepas melalui
penukar haba.
• Pada ruang luar akan merasa udara panas bertiup di
satu penukar haba.
• Penukar haba untuk ruang dalam disebut sebagai
penyejat ‘evaporator’ dan penukar haba untuk ruang
luar adalah pemeluwap ‘condenser’.
Penghawa dingin
Peringkat 1Sisi panas penukar haba (hot side heat exchanger)-kondenser
(untuk alat penghawa dingin ia berada di ruang luar)
Peringkat 2 injap pengembangan
Peringkat 3 sisi sejuk penukar haba (cold side heat exchanger)- evaporator
(untuk alat penghawa dingin ia berada di ruang dalam)
Peringkat 4 pemampat ‘compressor’
• Pam haba berfungsi dengan menggunakan bendalir yang dikenali sebagai penyejuk ‘refrigerant’.
Penyejuk dikitar melalui pam haba menggunakan pemampat pada peringkat 4 dalam keadaan gas
pada tekanan dan suhu terendah dan wujud pada tekanan dan suhu tinggi dalam bentuk gas terpanas.
• Penyejuk kemudian melalui sisi panas penukar haba dan menukar keadaan jirimnya dalam bentuk
cecair pada peringkat 1.
• Haba tersingkir daripada gas dan muatan haba kondensasi yang disebabkan perubahan jirim gas ke
cecair di pindahkan keluar daripada penukar haba dan apa saja bentuk medium yang berhubung
dengan penukar haba.
• Bagi alat penghawa dingin medium adalah udara luar. Penyejuk akan melalui injap pengembang
(peringkat 2), peringkat ini memaksa penyejuk cecair untuk bertukar kepada bentuk gas dan campuran
cecair pada tekanan dan suhu lebih rendah sebelum memasuki injap. Campuran tersebut kemudian
melalui sisi sejuk penukar haba dalam peringkat 3, iaitu penyejuk ditukarkan sepenuhnya kepada
bentuk gas.
• Muatan haba daripada penyejatan yang disebabkan perubahan cecair kepada gas diserap oleh
penukar haba. Bagi alat penghawa dingin medium tersebut adalah udara dalam. Daripada peringkat ini
penyejuk kemudian memasuki pemampat sebagai wap tepu dan kitaran berulang-ulang.
Peti sejuk
Secara alternatifnya, pam haba juga boleh digunakan sebagai alat
pemanas selain penyejuk. Asasnya hanya mengambil sebuah penghawa
dingin dan menterbalikkannya seperti bahagian luar akan menghadap
bahagian dalam dan bahagian dalam adalah bahagian yang menghadap
keluar.
Enjin carnotenjin haba
ideal
• enjin haba paling cekap secara teori
• dicipta oleh Sadi Carnot (disebut Car-nō)-jurutera francis dan sainstis lahir di Paris
1796
• Carnot menyedari keberkesanan enjin haba bergantung kepada suhu panas dan sejuk
takungan. Suatu enjin akan menjadi sangat efisen jika proses menjana kerja boleh
dibalikkan.
• Prinsip Carnot- enjin haba paling efisen adalah yang boleh menjalankan proses boleh
balik yang mana sistem akan kekal sama sebelum dan selepas menjana kerja
• Enjin ini mempunyai tiga bahagian iaitu
Omboh dalam bentuk silinder yang mengandungi
1. Bahan bekerja seperti gas, cecair atau gnome
2. Takungan panas
3. Takungan sejuk
More about gnome: http://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.5.010123/full/
https://www.refsmmat.com/articles/gnome-physics.html
• Step 1, Isothermal Expansion: Heat, QH, is absorbed from the hot reservoir
at temperature TH. Because none of the heat goes into changing the
temperature of the gas, all of the heat goes into pushing the piston up as
the gas expands. All of QH is turned into work, W.
Step 2, Adiabatic Expansion: Now we remove the hot reservoir heat source
and allow the gas to expand adiabatically with no heat added to the system.
The gas continues to expand, and the temperature of the gas drops to the
temperature of the cold reservoir, TC. Remember your PV = nRT training; if
the volume of the gas has expanded, and the pressure is constant, then the
temperature has to drop to compensate.
Step 3, Isothermal compression: We now do work on the gas to compress
it, but simultaneously hold the temperature of the gas constant. Instead,
the heat, Qc is transferred to the cold reservoir.
Step 4, Adiabatic compression: In this last step, we also do work on the gas,
but no longer allow the heat to be transferred to the cold reservoir. That
means the heat has to stick around inside the piston, causing the
temperature of the gas to rise back to TH.
H= hot
C=cold
Step
• 1, Pengembangan isoterma: Haba, diserap daripada takungan panas pada suhu . Hal ini
kerana tiada haba yang merubah suhu gas. Semua haba digunakan untuk mengembangkan
gas dan menolak omboh ke atas. Semua ditukar kepada kerja, W.
Step 2, Pengembangan Adiabatik: sumber haba takungan panas diketepikan untuk
membenarkan gas mengembang secara adiabati (haba kekal) tanpa ada penambahan haba
kepada sistem. Gas kemudian terus mengembang dan suhu gas jatuh kepada suhu takungan
sejuk, Merujuk kepada PV=nRT, apabila isipadu gas mengembang, tekanan adalah malar, lalu
suhu harus menurun untuk mengimbangi.
Step 3, Mempatan Isoterma: kerja dikenakan ke atas gas untuk memampatkannya, tetapi
pada masa yang sama suhu gas dimalarkan. Haba dipindahkan ke takungan sejuk.
Step 4, Mampatan Adiabatik: kerja juga dilakukan kepada gas, tetapi haba tidak dibenarkan
berpindah kepada takungan sejuk. Ini bermaksud, haba perlu kekal dalam omboh supaya
suhu gas meningkat semula pada suhu .
• Kecekapan enjin carnot bergantung kepada suhu mutlak takungan
sejuk dan panas.
• Satu cara mencapai kecekapan 100% ialah jika Tc adalah sifar. 0 K.
• Justeru, enjin carnot masih mematuhi hukum termodinamik kedua
iaitu mustahil untuk menukarkan seluruh tenaga haba kepada kerja
kecuali mencapai sifar mutlak.
• Walaubagaimanapun, enjin Carnot masih kekal sebagai enjin paling
cekap antara semua enjin haba.
HUKUM TERMODINAMIK KETIGA
Hukum ketiga menyatakan bahawa apabila suhu mencapai sifar mutlak,
entropi juga mencapai sifar. (Nernst, 1905)
Pernyataan tersebut menjelaskan sifar mutlak adalah mustahil untuk
dicapai.
Semua jirim berada dalam gerakan pada tahap molekul. Pada satu tahap
ekstrim ialah gas, molekul-molekulnya mengenakan sedikit tarikan dengan
yang lain, gerakan malar pada kadar kelajuan yang tinggi. Sehingga suatu
fasa continuum (cecair berada ditengah) adalah pepejal-kerana partikel
adalah berdekatan, partikel pepejal bergerak sangat sedikit dan bergetar di
tempat sendiri tetapi tidak bergerak.
• Sifar mutlak atau 0 K pada skala suhu Kelvin adalah titik semua
pergerakan molekul berhenti. Sifar mutlak didefinisikan sebagai suhu
apabila kadar pergerakan atom atau molekul adalah sifar.
• Enjin carnot mencapai keefisen sempurna pada suhu terendah yang
juga bersamaan dengan sifar mutlak, walaubagaimanapun hukum
termodinamik kedua menyatakan sebuah mesin yang sempurna
adalah sangat mustahil. Hal ini bermakna sifar mutlak adalah sangat
mustahil untuk dicapai, sama seperti mencapai kelajuan cahaya.
• Hal ini tidak bermakna sainstis tidak dapat menghampiri kepada sifar
mutlak. Mereka sudah berusaha dan menghampiri sifar mutlak
semasa 1993. ahli fizik di Makmal Suhu terendah Universiti Teknologi
Helsinki di Finland menggunakan sebuah peranti nuklear nyahmagnet
(nuclear demagnetization device) untuk mencapai suhu
0.00000000028 K.
Superkonduktor- bahan mengalirkan
elektrik tanpa rintangan
• Menghasilkan arus elektrik tinggi, elektromagnet
tersebut menghasilkan medan magnet yang tinggi.
• Pada sifar mutlak, rintangan juga hampir sifar.
• Sainstis andaikan superkonduktor boleh berlaku pada
suhu paling rendah
• Superkonduktor menggunakan bahan penyejuk
seperti gas penyejuk cecair helium untuk
menurunkan suhu. Helium cair ialah gas yang mahal.
Kegunaan superkonduktor
• Bahan superkonduktor dalam komputer bekerja lebih
pantas kerana arus elektrik mengalir dengan mudah.
• Membina bahan elektromagnet yang menukar
elektrik kepada kemagnetan tanpa membuang
banyak tenaga- peralatan elektrik di rumah dan
pejabat membuang sedikit kuasa sahaja.
• ‘Maglev’- kereta api yang boleh terapung di atas
landasan menggunakan motor linear.
• http://www.explainthatstuff.com/superconductors.html
• http://www.supraconductivite.fr/en/index.php?p=supra-resistance-s
upra-more
• http://www.real-world-physics-problems.com/how-heat-pumps-work.
html
• http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/no
de25.html
• http://www.shmoop.com/thermodynamics/carnot-cycle.html
APLIKASI TERMODINAMIK
DALAM KEHIDUPAN
SEHARIAN
ERMA VERONIKA HARIYONO
PISMP SAINS SK AMBILAN JUN 2015
SCES3083 MEKANIK DAN TERMODINAMIK
TERMODINAMIK
• bahasa Greek: thermos bermaksud "haba" dan dynamis bermaksud
"kuasa"
• mengkaji kesan-kesan perubahan suhu, tekanan, dan isi
padu terhadap sistem-sistem fizikal pada skala makroskopik.
• Kajian ini dibuat melalui analisis statistik terhadap gerakan kolektif
zarah-zarahnya.
• Secara amnya, "haba" bermaksud "tenaga dalam peralihan" dan
"dinamik" adalah berkaitan dengan "pergerakan"
• mengkaji pergerakan tenaga dan bagaimana tenaga menyebabkan
pergerakan
• termodinamik berkembang daripada keperluan untuk
meningkatkan kecekapan enjin-enjin stim yang awal
Hukum
Termodinamik
Zeroth Law
Hukum
Termodinamik
Pertama
Hukum
Termodinamik
Kedua
Hukum
Termodinamik
Ketiga
Hukum termodinamik
Nombor
Asas
Ciri
Zeroth Law
Keseimbangan Terma
Suhu
Hukum Pertama
Tenaga dalaman, kerja dan
haba
Tenaga Dalaman, U
Hukum Kedua
Proses rawak
Entropi
Hukum Ketiga
Suhu sifar mutlak
Entropi S-0 sebagai T-0
Kelvin
KESEIMBANGAN TERMA
1. Apabila dua jasad disentuhkan, untuk beberapa tempoh:
Tidak berlaku perubahan pada jasad
Terjadi keseimbangan termal
2. Apabila dua jasad mengalami keseimbangan termal ketika
sentuhan, maka kedua jasad akan memiliki suhu yang sama.
A
C
B
Hukum Termodinamik Ke-0 (Zeroth Law)
Apabila dua jasad (contoh A & B) yang masing-masing terpisah
akan mengalami keseimbangan terma dengan jasad ketiga (C),
maka kedua jasad tersebut juga dalam keseimbangan terma.
Hukum termodinamik pertama
•
• berdasarkan prinsip keabadian tenaga
• Haba bersih suatu sistem adalah bersamaan dengan
perubahan tenaga dalaman suatu sistem tambah
dengan kerja dilakukan oleh sistem.
• Haba ditambahkan ke sistem Q +
• Haba dilepaskan dari sistem Q –
• Kerja dilakukan pada sistem W –
• Kerja dilakukan oleh sistem W +
Aplikasi hukum termodinamik
pertama
Perubahan tenaga dalaman sistem sebuah omboh
Gas dalam sebuah piston menyerap sejumlah haba dan pada masa
yang sama melakukan kerja untuk menggerakkan omboh tersebut.
Dengan mengaplikasikan hukum pertama, perubahan tenaga
dalaman akan dapat dikira.
*Tenaga dalaman ialah jumlah semua jenis tenaga yang dikenakan
oleh zarah yang membina suatu sistem itu.
Omboh
Tenaga adalah diabadikan:
Dalam suatu sistem omboh, 400 J
tenaga haba input digunakan untuk
melakukan 120J kerja luaran, lalu
meningkatkan tenaga dalaman sistem
tersebut sebanyak 280J.
4 Proses
Termodinamik
Proses Isokorik
Proses Isobarik
Proses
Isoterma
Proses
Adiabatik
Hukum termodinamik kedua
•• Haba sendiri tidak boleh dipindahkan daripada jasad yang lebih sejuk kepada yang
panas. (Clausius)
• Haba secara semulajadi akan mengalir dari suhu tinggi ke rendah
• Haba tidak akan mengalir secara rawak dari suhu rendah ke tinggi
• Proses pemindahan haba tidak berbalik.
• Tiada enjin yang dibina dapat mengambil haba daripada satu sumber dan
melakukan sejumlah kerja yang sama, kerana terdapat haba yang sentiasa hilang.
Sangat mustahil untuk membina suatu enjin cekap.
• Pada suatu sistem tertutup nilai entropi akan tetap atau bertambah,
Entropi dapat diciptakan tetapi tidak dapat dimusnahkan.
Pam haba- alat penyejuk, penghawa
dingin, alat pemanas
• Pam haba ialah alat untuk memindahkan tenaga haba
dari suatu tempat ke tempat lain.
• Alat penghawa dingin adalah bentuk pam haba.
• Ia mengekstrak haba daripada dalam dan
mengepamnya keluar. Justeru pada ruang dalam akan
terasa udara sejuk yang bertiup selepas melalui
penukar haba.
• Pada ruang luar akan merasa udara panas bertiup di
satu penukar haba.
• Penukar haba untuk ruang dalam disebut sebagai
penyejat ‘evaporator’ dan penukar haba untuk ruang
luar adalah pemeluwap ‘condenser’.
Penghawa dingin
Peringkat 1Sisi panas penukar haba (hot side heat exchanger)-kondenser
(untuk alat penghawa dingin ia berada di ruang luar)
Peringkat 2 injap pengembangan
Peringkat 3 sisi sejuk penukar haba (cold side heat exchanger)- evaporator
(untuk alat penghawa dingin ia berada di ruang dalam)
Peringkat 4 pemampat ‘compressor’
• Pam haba berfungsi dengan menggunakan bendalir yang dikenali sebagai penyejuk ‘refrigerant’.
Penyejuk dikitar melalui pam haba menggunakan pemampat pada peringkat 4 dalam keadaan gas
pada tekanan dan suhu terendah dan wujud pada tekanan dan suhu tinggi dalam bentuk gas terpanas.
• Penyejuk kemudian melalui sisi panas penukar haba dan menukar keadaan jirimnya dalam bentuk
cecair pada peringkat 1.
• Haba tersingkir daripada gas dan muatan haba kondensasi yang disebabkan perubahan jirim gas ke
cecair di pindahkan keluar daripada penukar haba dan apa saja bentuk medium yang berhubung
dengan penukar haba.
• Bagi alat penghawa dingin medium adalah udara luar. Penyejuk akan melalui injap pengembang
(peringkat 2), peringkat ini memaksa penyejuk cecair untuk bertukar kepada bentuk gas dan campuran
cecair pada tekanan dan suhu lebih rendah sebelum memasuki injap. Campuran tersebut kemudian
melalui sisi sejuk penukar haba dalam peringkat 3, iaitu penyejuk ditukarkan sepenuhnya kepada
bentuk gas.
• Muatan haba daripada penyejatan yang disebabkan perubahan cecair kepada gas diserap oleh
penukar haba. Bagi alat penghawa dingin medium tersebut adalah udara dalam. Daripada peringkat ini
penyejuk kemudian memasuki pemampat sebagai wap tepu dan kitaran berulang-ulang.
Peti sejuk
Secara alternatifnya, pam haba juga boleh digunakan sebagai alat
pemanas selain penyejuk. Asasnya hanya mengambil sebuah penghawa
dingin dan menterbalikkannya seperti bahagian luar akan menghadap
bahagian dalam dan bahagian dalam adalah bahagian yang menghadap
keluar.
Enjin carnotenjin haba
ideal
• enjin haba paling cekap secara teori
• dicipta oleh Sadi Carnot (disebut Car-nō)-jurutera francis dan sainstis lahir di Paris
1796
• Carnot menyedari keberkesanan enjin haba bergantung kepada suhu panas dan sejuk
takungan. Suatu enjin akan menjadi sangat efisen jika proses menjana kerja boleh
dibalikkan.
• Prinsip Carnot- enjin haba paling efisen adalah yang boleh menjalankan proses boleh
balik yang mana sistem akan kekal sama sebelum dan selepas menjana kerja
• Enjin ini mempunyai tiga bahagian iaitu
Omboh dalam bentuk silinder yang mengandungi
1. Bahan bekerja seperti gas, cecair atau gnome
2. Takungan panas
3. Takungan sejuk
More about gnome: http://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.5.010123/full/
https://www.refsmmat.com/articles/gnome-physics.html
• Step 1, Isothermal Expansion: Heat, QH, is absorbed from the hot reservoir
at temperature TH. Because none of the heat goes into changing the
temperature of the gas, all of the heat goes into pushing the piston up as
the gas expands. All of QH is turned into work, W.
Step 2, Adiabatic Expansion: Now we remove the hot reservoir heat source
and allow the gas to expand adiabatically with no heat added to the system.
The gas continues to expand, and the temperature of the gas drops to the
temperature of the cold reservoir, TC. Remember your PV = nRT training; if
the volume of the gas has expanded, and the pressure is constant, then the
temperature has to drop to compensate.
Step 3, Isothermal compression: We now do work on the gas to compress
it, but simultaneously hold the temperature of the gas constant. Instead,
the heat, Qc is transferred to the cold reservoir.
Step 4, Adiabatic compression: In this last step, we also do work on the gas,
but no longer allow the heat to be transferred to the cold reservoir. That
means the heat has to stick around inside the piston, causing the
temperature of the gas to rise back to TH.
H= hot
C=cold
Step
• 1, Pengembangan isoterma: Haba, diserap daripada takungan panas pada suhu . Hal ini
kerana tiada haba yang merubah suhu gas. Semua haba digunakan untuk mengembangkan
gas dan menolak omboh ke atas. Semua ditukar kepada kerja, W.
Step 2, Pengembangan Adiabatik: sumber haba takungan panas diketepikan untuk
membenarkan gas mengembang secara adiabati (haba kekal) tanpa ada penambahan haba
kepada sistem. Gas kemudian terus mengembang dan suhu gas jatuh kepada suhu takungan
sejuk, Merujuk kepada PV=nRT, apabila isipadu gas mengembang, tekanan adalah malar, lalu
suhu harus menurun untuk mengimbangi.
Step 3, Mempatan Isoterma: kerja dikenakan ke atas gas untuk memampatkannya, tetapi
pada masa yang sama suhu gas dimalarkan. Haba dipindahkan ke takungan sejuk.
Step 4, Mampatan Adiabatik: kerja juga dilakukan kepada gas, tetapi haba tidak dibenarkan
berpindah kepada takungan sejuk. Ini bermaksud, haba perlu kekal dalam omboh supaya
suhu gas meningkat semula pada suhu .
• Kecekapan enjin carnot bergantung kepada suhu mutlak takungan
sejuk dan panas.
• Satu cara mencapai kecekapan 100% ialah jika Tc adalah sifar. 0 K.
• Justeru, enjin carnot masih mematuhi hukum termodinamik kedua
iaitu mustahil untuk menukarkan seluruh tenaga haba kepada kerja
kecuali mencapai sifar mutlak.
• Walaubagaimanapun, enjin Carnot masih kekal sebagai enjin paling
cekap antara semua enjin haba.
HUKUM TERMODINAMIK KETIGA
Hukum ketiga menyatakan bahawa apabila suhu mencapai sifar mutlak,
entropi juga mencapai sifar. (Nernst, 1905)
Pernyataan tersebut menjelaskan sifar mutlak adalah mustahil untuk
dicapai.
Semua jirim berada dalam gerakan pada tahap molekul. Pada satu tahap
ekstrim ialah gas, molekul-molekulnya mengenakan sedikit tarikan dengan
yang lain, gerakan malar pada kadar kelajuan yang tinggi. Sehingga suatu
fasa continuum (cecair berada ditengah) adalah pepejal-kerana partikel
adalah berdekatan, partikel pepejal bergerak sangat sedikit dan bergetar di
tempat sendiri tetapi tidak bergerak.
• Sifar mutlak atau 0 K pada skala suhu Kelvin adalah titik semua
pergerakan molekul berhenti. Sifar mutlak didefinisikan sebagai suhu
apabila kadar pergerakan atom atau molekul adalah sifar.
• Enjin carnot mencapai keefisen sempurna pada suhu terendah yang
juga bersamaan dengan sifar mutlak, walaubagaimanapun hukum
termodinamik kedua menyatakan sebuah mesin yang sempurna
adalah sangat mustahil. Hal ini bermakna sifar mutlak adalah sangat
mustahil untuk dicapai, sama seperti mencapai kelajuan cahaya.
• Hal ini tidak bermakna sainstis tidak dapat menghampiri kepada sifar
mutlak. Mereka sudah berusaha dan menghampiri sifar mutlak
semasa 1993. ahli fizik di Makmal Suhu terendah Universiti Teknologi
Helsinki di Finland menggunakan sebuah peranti nuklear nyahmagnet
(nuclear demagnetization device) untuk mencapai suhu
0.00000000028 K.
Superkonduktor- bahan mengalirkan
elektrik tanpa rintangan
• Menghasilkan arus elektrik tinggi, elektromagnet
tersebut menghasilkan medan magnet yang tinggi.
• Pada sifar mutlak, rintangan juga hampir sifar.
• Sainstis andaikan superkonduktor boleh berlaku pada
suhu paling rendah
• Superkonduktor menggunakan bahan penyejuk
seperti gas penyejuk cecair helium untuk
menurunkan suhu. Helium cair ialah gas yang mahal.
Kegunaan superkonduktor
• Bahan superkonduktor dalam komputer bekerja lebih
pantas kerana arus elektrik mengalir dengan mudah.
• Membina bahan elektromagnet yang menukar
elektrik kepada kemagnetan tanpa membuang
banyak tenaga- peralatan elektrik di rumah dan
pejabat membuang sedikit kuasa sahaja.
• ‘Maglev’- kereta api yang boleh terapung di atas
landasan menggunakan motor linear.
• http://www.explainthatstuff.com/superconductors.html
• http://www.supraconductivite.fr/en/index.php?p=supra-resistance-s
upra-more
• http://www.real-world-physics-problems.com/how-heat-pumps-work.
html
• http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/no
de25.html
• http://www.shmoop.com/thermodynamics/carnot-cycle.html