Termodinamika
Termodinamika
Termodinamika adalah bagian dari ilmu fisika yang membahas mengenai perubahan energi panas menjadi bentuk energi lain.
Hukum pertama termodinamika dan hukum termodinamika kedua menjadi acuan dalam membahas mengenai perubahan energi.
Pengukuran di dalam termodinamika tidak dinyatakan dengan besaran mikroskopis melainkan dengan besaran makroskopis.
Artikel ini merupakan lanjutan dari artikel sebelumnya yakni Mesin konversi energi, yang akan menjelaskan lebih lanjut mengenai Termodinamika.
Prinsip Termodinamika
Mesin konversi energi bekerja dengan prinsip-prinsip termodinamika.
Prinsip termodinamika digunakan oleh mesin untuk mengadakan perubahan energi khususnya dengan menggunakan bahan bakar.
Sejarah
Usaha para ilmuwan abad ke-19 Masehi untuk membuat mesin yang memiliki kemampuan untuk mengadakan perubahan energi menjadi awal penemuan berbagai konsep termodinamika.
Tujuan pengubahan energi ini awalnya untuk memudahkan pekerjaan.
Hasil yang dicapai ialah pengubahan energi menjadi usaha yang maksimal.
Mesin paling awal yang dibuat oleh para ilmuwan mampu mengubah energi gerak menjadi energi potensial dengan memanfaatkan tumbukan.
Usaha dari para ilmuwan ini mencapai hasilnya pada abad ke-20 Massehi dengan banyaknya teori-teori mengenai termodinamika.
Sasaran
Penggunaan data empiris dan persamaan aljabar dalam ilmu termodinamika teknik dimanfaatkan untuk menghitung tingkat efisiensi bahan bakar mesin dan perancangan mesin.
Analisa mesin-mesin termal oleh para teknisi memanfaatkan ilmu termodinamika.
Ilmu termodinamika diterapkan dalam perancangan dan pengoperasian berbagai jenis motor seperti motor diesel dan motor bensin.
ilmu termodinamika digunakan dalam bidang kelistrikan pada turbin gas dan mesin-mesin yang menjadi bagian dari pembangkit listrik.
Pemanfaatan termodinamika dalam kehidupan rumah tangga antara lain pada perancangan mesin :
- pendingin, penanak nasi, setrika, sistem pemanas surya dan televisi.
Sementara itu, termodinamika juga digunakan dalam perancangan mesin roket yang merupakan bentuk pengembangan dalam teknologi antariksa.
Sementara itu, di bidang industri, mesin termal ini dimanfaatkan sebagai mesin penggerak, mesin pendingin maupun mesin pemanas.
Perkembangan
Ilmu termodinamika kemudian berkembang melalui pengamatan mikroskopik.
Pusat pengamatan adalah perilaku dari kumpulan partikel-partikel yang mempunyai sifat termodinamis.
Dalam proses pengamatan ini digunakan statistik sehingga dikenal sebagai termodinamika statistik.
Ilmu termodinamika seluruhnya dipusatkan terhadap konsep energi.
Sementara itu, Definisi dari energi sulit diberikan secara tepat mengikuti sifat energi yang abstrak.
Energi hanya dapat diketahui melalui dampak yang tampak dari keberadaannya.
Hal ini membuat energi dapat didefinisikan secara berbeda pada sudut pandang yang berbeda.
Energi itu sendiri selalu ada dan dimanfaatkan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari.
Kehadiran energi di dalam seluruh bidang kehidupan manusia membuat ilmu termodinamika juga menjadi penting untuk dipelajari dan dimanfaatkan.
Energi dalam dari suatu molekul merupakan perpaduan dari beberapa jenis energi. Semua energi ini dihasilkan oleh getaran dan gerakan molekul-molekul.
Jenis gerakan yang dilakukan oleh molekul umumnya ialah gerak translasi dan rotasi.
Energi dalam umumnya meliputi energi kimia, energi listrik statis, dan energi listrik dinamis.
Konversi energi
Konsep mengenai sistem termodinamika digunakan sebagai pemikiran awal menuju ke proses konversi energi.
Prinsip sistem termodinamika ini dipadukan dengan prinsip kesetimbangan energi.
Pemanfaatan kedua prinsip ini adalah untuk mengetahui besarnya unjuk kerja yang timbul selama proses konversi energi.
Analisa hukum termodinamika
Hukum kenol termodinamika
Hukum kenol termodinamika menyatakan bahwa tiga jenis sistem akan berada dalam keadaan setimbang, ketiga dua sistem di antaranta dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga.
Hukum ini didasari oleh prinsip perpindahan panas dari suatu sistem ke sistem yang lainnya.
Perpindahan panas secara umum dipengaruhi oleh perbedaan suhu antar sistem.
Sifat perpindahan panasnya adalah pemuaian secara kelistrikan.
Meskipun suatu sistem tidak saling bersentuhan secara langsung, hukum kenol termodinamika tetap berlaku.
Hukum pertama termodinamika
Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa jumlah entropi akan tetap konstan atau bertambah di dalam suatu sistem yang terisolasi saat sedang mengalami suatu proses.
Hukum pertama termodinamika sesuai dengan prinsip kenaikan entropi.
Dalam kasus kekekalan energi juga berlaku hukum pertama termodinamika.
Besarnya perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika terisolasi sama dengan jumlah keseluruhan energi kalor yang dikirimkan ke dalam sistem.
Nilai perubahan energi juga sama dengan besarnya usaha yang dilakukan terhadap sistem.
Hukum kedua termodinamika
Hukum kedua termodinamika berkaitan dengan keberadaan entropi.
Tidak ada pernyataan resmi yang menjadi penjelasan bagi hukum kedua termodinamika.
Pernyataan hukum kedua termodinamika hanya didasarkan pada kenyataan eksperimental.
Pernyataan tiap ilmuwan dapat dinyatakan sebagai hukum kedua termodinamika asalkan sesuai dengan hasil eksperimen.
Salah satu pernyataannya disampaikan oleh Clausius.
Clausius menyatakan bahwa tidak mungkin suatu sistem apapun dapat bekerja sedemikian rupa sehingga hanya menghasilkan perpindahan energi sebagai panas dari sistem.
Pernyataan ini berlaku pada perpindahan panas dengan temperatur yang lebih rendah ke sistem dengan temperatur yang lebih tinggi.
Pernyataan Clausius didasarkan dari prinsip kenaikan entropi.
Penutup
Demikian artikel mengenai Termodinamika, jika ada pertanyaan atau saran untuk kami dapat disampaikan melalui kolom komentar.
Baca artikel lain :
- Mesin Terbesar di Dunia
- Mesin Motor Tercepat di Dunia
- Mesin Mobil Toyota Avanza
- Mesin Mobil Tercepat di Dunia
- Mesin Mobil Ferrari
- Mesin Mobil BYD
- Mesin Mobil Lamborghini
- Mesin Bus Scania
- Mesin Mobil Toyota Avanza
Sumber referensi :
- wikipedia.org
- berbagai sumber yang tercantum di artikel ini
Posting Komentar untuk "Termodinamika"