TERMODINAMIKA 1 DEFINISI DAN PENGERTIAN TENTANG TERMODINAMIKA

DEFINISI TERMODINAMIKA

Termodinamika dapat didefinisikan sebagai ilmu tentang energi. Ilmu termodinamika mempelajari tentang interaksi energi antara sistem dengan lingkungan/sekeliling (Surrounding). Interaksi ini dapat berupa panas (Heat) dan kerja (Work) yang selalu berhubungan dengan sifat-sifat termodinamika dari zat yang berada didalam sistem. Pengaplikasian termodinamika sebagai berikut :

1. Automobile Engines
2. Turbines
3. Compressors, pump
4. Fossil and nuclear fueled power stations
5. Propulsion systems for aircraft and rockets
6. Combustion system
7. Cryogenic system, gas separation, and liquefaction
8. Heating, ventilating, and air conditioning systems
9. Cooling of electronic equipment
10. Alternative energy systems
11. Biomedical applications

Sistem termodinamika adalah segala sesuatu yang ingin dipelajari atau suatu masa/daerah yang dipilih untuk dijadikan obyek analisis.

JENIS SISTEM TERMODINAMIKA

1. Sistem Tertutup / Sistem Masa Atur (Controll Mass)

Sistem yang massanya tetap dan tidak ada aliran massa yang menembus batas sistem. Massa dari sistem yang dianalisis tetap dan tidak ada massa keluar / masuk kedalam sistem, tapi volume bisa berubah. Yang dapat keluar / masuk sistem tertutup adalah energi dalam bentuk panas / kerja. sistem yang mengakibatkan pertukaran energi. Tetapi tidak terjadi pertukaran zat dengan lingkungan.

2. Sistem Terbuka / Sistem Volume Atur (Control Volume)

Sistem yang Volumenya tetap dan tidak ada aliran massa yang menembus batas sistem. Energi dan massa dapat keluar masuk sistem melewati batas sistem. sistem yang mengakibatkan pertukaran energi dan benda (materi) dengan lingkungannya. Comtoh : Sistem mesin motor bakar, kompressor, turbin, dll. Batas sistem sering disebut sebagai permukaan atur (Control surface).

KARAKTERISTIK TERMODINAMIKA

Karakteristik sebuah sistem termodinamika dipengaruhi oleh koordinat sistem/variabel keadaan sistem, yang terdiri dari :

1. Tekanan
2. Temperatur
3. Volume
4. Massa
5. Viskositas
6. Konduksi Panas

Suatu sistem termodinamika dikatakan berada dalam kondisi state atau kondisi tetap jika setiap jenis koordinat sistem dapat diukur pada semua bagian dan hasilnya sama. Sedangkan sistem dikatakan mengalami perubahan koordinat jika salah satu atau lebih jenis koordinat sistem mengalami perubahan. Sistem dikatakan dalam keadaan seimbang atai equilibrium jika sistem dalam keadaan tidak berubah. Perubahan sistem termodinamika dari keadaan seimbang satu menjadi keadaan seimbang lain disebut proses dan rangkaian keadaan diantara awal dan akhir disebut linasan proses.

Suatu sistem disebut menjalani suatu siklus, apabila sistem tersebut menjalani rangkaian beberapa proses, dengan keadaan akhir sistem kembali ke keadaan awalnya.

BENTUK BENTUK ENERGI

• Energi Kimia
• Energi Panas
• Energi mekanis
• Energi listrik
• Energi nuklir
• Energi gelombang elektromagnetik
• Energi gaya magnet

Suatu media pembawa energi dapat mengandung berbagai bentuk energi tersebut sekaligus, dan jumlah energinya disebut energi total (E). Dalam analisis termodinamika sering digunakan energi total setiap satuan massa media (m), yang disebut sebagai energi persatuan massa (e), yaitu

e  = E/m

Berbagai bentuk energi diatas dapat pula dikelompokkan menjadi dua bentuk, yaitu:

1. Energi Makroskopik, adalah keberadaan energi ditandai dari posisinya terhadap lingkungannya atau terhadap suatu referensi yang ditentukan. Contoh bentuk energi makroskopik adalah energi kinetik dan energi potensial.
2. Energi Mikroskopik, Keberadaan energi mikroskopik ditentukan oleh struktur internal dari zat pembawa energi sendiri dan tidak tergantung kepada lingkungannya, yaitu struktur dan gerakan molekul zat tersebut. Energi mikroskopik ini disebut sebagai energi internal.

Energi Potensial adalah energi yang disebabkan oleh posisi elevasinya dalam medan gravitasi dan besarnya.

Energi internal meliputi semua jenis energi mikroskopik, yaitu akibat dari struktur dan aktivitas molekul dalam massa yang ditinjau. Struktur molekul adalah jarak antara molekul dan besar gaya tarik antara molekul, sedang aktivitas molekul adalah kecepatan gerak molekul.

Energi laten adalah energi yang merubah jarak dan gaya tarik antar molekul, sehingga massa berubah fase antara fase padat atau cair menjadi gas.

Energi sensibel merubah kecepatan gerak molekul, yang ditandai oleh perubahan temperatur dari massa yang ditinjau.

Energi kimia adalah energi internal sebagai akibat dari komposisi kimia suatu zat, yang merupakan energi yang mengikat atom dalam molekul zat tersebut. Perubahan struktur atom menyebabkan perubahan energi pengikat atom dalam molekul, sehingga reaksinya dapat melepaskan energi (eksothermis) misalnya dalam reaksi pembakaan, atau memerlukan energi (indothermis). Bentuk energi internal lainya adalah energi nuklir, yang merupakan energi ikitana antara atom dengan intinya.

Tweet