Hukum thermodinamika 1

HUKUM I TERMODINAMIKA

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Kita hanya dapat mengubah bentuk energi, dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain.

Apabila suatu sistem diberi kalor, maka kalor tersebut akan digunakan untuk melakukan usaha luar dan mengubah energi dalam.

Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa:

Untuk setiap proses, apabila kalor Q diberikan kepada sistem dan sistem melakukan usaha W, maka akan terjadi perubahan energi dalam ∆U = Q – W.

Pernyataan ini dapat dituliskan secara matematis:

           

 

W  bertanda positif jika sistem melakukan usaha terhadap lingkunganW bertanda negatif jika sistem menerima usaha dari lingkunganQ bertanda positif jika sistem menerima kalor dari lingkunganQ bertanda negatif jika sistem melepas kalor pada lingkungan

Usaha  Luar / Kerja

Gas dalam suatu silinder apabila dipanaskan, volumenya akan mengembag. Gas tersebut dapat dikatakan melakukan usaha.

Gas dalam suatu sipinder melakukan usaha:

Kerja atau usaha luar pada gas ideal

Pers. Gas ideal :

Proses Isotermik ( T tetap)

Proses Isometrik / Isokhorik / Isovolum ( V tetap )

Proses Isobarik ( p tetap )

Usaha luar ( W ) : tergantung pada lintasan atau proses

Tenaga Dalam (Usaha Dalam)

Jumlah kalor

Menurut hukum I Termodinamika

Pada proses dengan V tetap berarti dW = 0

Sehingga :

cV = kalor jenis gas pada volume tetap

cp = kalor jenis gas pada tekanan tetap

Untuk proses p tetap

Proses pada gas ideal :

R = 0,82 It.atm/mol K

    = 8,3.107 erg/mol K

    = 8,3 joule/mol K

Energi dalam (U) : tidak tergantung pada lintasan proses, melainkan hanya tergantung pada suhu awal dan suhu akhir.

HUKUM II TERMODINAMIKA

Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa energi bersifat kekal, tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

Pada hukum I Termodinamika tidak ada petunjuk adanya arah perubahan dan batasan-batasan yang lain.

Ada beberapa masalah yang tidak dapat diterangkan pada hukum I Termodinamika antara lain :

Dapatkah kalor mengalir dari benda yang dingin ke benda yang lebih panas atau dari benda yang sama suhunya dengan tiba-tiba dapt mengalirkan kalor, sehingga suhu kedua benda menjadi berbeda.Dapatkah energi kalor seluruhnya diubah menjadi energi mekanik atau usaha secara terus-menerus.Dapatkah energi diubah sekehendak kita.Dapatkah energi kalor seluruhnya diubah menjadi usaha.

Jawabannya adalah dapat, tetapi hanya untuk satu proses atau satu tahan saja.

Thermodinamika

Aplikasi Termodinamika dalam Kehidupan sehari-hari


Aplikasi termodinamika banyak sekali dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Contoh simple dari termodinamika ialah perubahan suhu tubuh. Selain itu ada banyak sekali peralatan rumah tangga yang memanfaatkan konsep termodinamika.Termodinamika merupakan suatu ilmu yang mempelajari tentang perubahan suhu atau perubahan panas. Berbicara tentang termodinamika tidak lepas dari suhu dan kalor.

Aplikasi termodinamika yang sangat sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari ialah adanya embun diluar gelas yang berisi es. Hal ini disebabkan udara yang berada di luar gelas (sistem) banyak mengandung uap air, gelas yang berisi es bersuhu rendah dan terasa dingin sehingga udara yang bersentuhan dengan gelas akan mengalami penurunan suhu. Udara yang mengandung uap air juga akan mengalami penurunan suhu. Jika suhu udara sudah sangat rendah maka uap air akan mengembun dan berubah menjadi tetesan-tetesan air di luar gelas tersebut. Peristiwa tersebut sesuai dengan hukum II Termodinamika. Pada peristiwa tersebut terjadi proses penyerapan panas di dalam gelas. Peristiwa tersebut merupakan sistem tertutup karena hanya terjadi proses pertukaran kalor dan tidak terjadi proses pertukaran zat. Peristiwa tersebut menggunakan media sebagai pembatas rigid yaitu mempertukarkan kalor menggunakan gelas sebagai media.

termodinamika yang lainnya ialah termos. Termos merupakan alat yang cara kerjanya menggunakan konsep hukum I Termodinamika. Termos merupakan sebuah sistem terisolasi, hal ini karena tabung yang digunakan sebagai wadah untuk menyimpan air terisolasi dengan lingkungan luarnya. Di antara tabung bagian dalam termos dengan bagian luar dipisahkan oleh suatu ruang hampa udara. Ruang hampa udara ini berfungsi untuk mencegah perpindahan kalor antara lingkungan dengan tabung bagian dalam termos ataupun sebaliknya

Aplikasi hukum termodinamika juga dijumpai pada manusia dan hewan. Dapatkah kamu menjelaskannya ? manusia melakukan kerja karena manusia mempunyai energi. Darimanakah manusia memperoleh energi ? iya benar sekali, manusia mendapatkan energi dari makanan yang dimakan. Makanan yang dikonsumsi manusia mengandung energi kimia. energi kimia yang masuk ke dalam tubuh dari makanan menyebabkan energi kimia di dalam tubuh juga akan bertambah. Energi tersebut digunakan manusia untuk melakukan kerja baik untuk bekerja, belajar, berolahraga dan melakukan aktivitas yang lain. Energi tersebut juga digunakan untuk mengganti sel-sel tubuh yang rusak ataupun untuk pertumbuhan. Ketika melakukan kerja atau aktivitas secara tidak langsung kita membuang kalor pada lingkungan melalui keringat. Sisa-sisa eergi yang tidak digunakan juga akan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui proses metabolisme. Setelah melakukan kerja energi di dalam tubuh akan menurun dan perut terasa lapar, sehingga kita disarankan untuk makan lagi agar tubuh tetap mempunyai energi yang cukup untuk beraktivitas kembali.
Demikianlah sekilas tentang aplikasi termodinamika dalam kehidupan sehari-hari, semoga bermanfaat