4 Aturan Termodinamika (0 1 2 3) & Persamaannya
Apakah termodinamika itu? Termodinamika ialah suatu cabang dari ilmu fisika yang mempelajari korelasi antara perjuangan (energi) dan panas (kalor). Sedangkan berdasarkan bahasa, termodinamika ialah perubahan panas, berasal dari bahasa yunani, thermos = panas dan dynamic = perubahan. Termodinamika ditemukan seiring ditemukannya mesin uap simpel pada dekade 1800-an oleh James Watt.
Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
A. Hukum Awal (Zeroth Law/Hukum ke-0)
Bunyi Hukum Termodinamika 0 : "Jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain"
B. Hukum Pertama
1. Bunyi Hukum Termodinamika 1 : "Energi tidak sanggup diciptakan ataupun dimusnahkan, melainkan hanya sanggup diubah bentuknya saja."
2. Rumus/Persamaan 1 Termodinamika:
Q = W + ∆U
Q = kalor/panas yang diterima/dilepas (J)
W = energi/usaha (J)
∆U = perubahan energi (J)
3. Hukum 1 Termodinamika dibagi menjadi empat proses, yaitu
a. Proses Isobarik (tekanan tetap)
Proses isobarik ialah proses perubahan gas dengan tahanan tetap. Pada garis P – V proses isobarik sanggup digambarkan menyerupai pada berikut.
Usaha proses isobarik sanggup ditentukan dari luas kurva di bawah gra fik P – V.
b. Proses Isotermis (suhu tetap)
Proses isotermis ialah proses perubahan gas dengan suhu tetap. Perhatikan gra fikk pada Gambar berikut.
Pada proses ini berlaku aturan Boyle.
Karena suhunya tetap maka pada proses isotermis ini tidak terjadi perubahan energi dalam ∆U=O . Sedang usahanya sanggup dihitung dari luas kawasan di bawah kurva, besarnya menyerupai berikut.
c. Proses Isokhoris (volume tetap)
Proses isokhoris ialah proses perubahan gas dengan volume tetap. Pada grafik P.V sanggup digambarkan menyerupai pada Gambar berikut.
Karena volumenya tetap berarti perjuangan pada gas ini nol,
d. Proses Adiabatis (kalor tetap)
Pada proses isotermis sudah kita ketahui, U = 0 dan pada proses isokoris, W = 0. Bagaiaman jikalau terjadi proses termodinamika tetapi Q = 0 ?
Proses yang inilah yang dinamakan proses adiabatis. Berdasarkan aturan I Termodinamika maka proses adiabatis mempunyai sifat dibawah.
e. Proses Gabungan
Proses-proses selain 4 proses ideal diatas sanggup terjadi. Untuk memudahkan penyelesaian sanggup digambarkan grafik P – V prosesnya. Dari grafik tersebut sanggup ditentukan perjuangan proses sama dengan luas kurva dan perubahan energi dalamnya
Sedangkan campuran proses ialah campuran dua proses adiabatis yang berkelanjutan. Pada campuran proses ini berlaku aturan I termodinamika secara menyeluruh.
C. Hukum Kedua
Bunyi Hukum Termodinamika 2 : "Kalor mengalir secara impulsif dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara impulsif dalam arah kebalikannya."
D. Hukum Ketiga
Bunyi Hukum Termodinamika 3 :
"Suatu sistem yang mencapai temperatur nol absolut, semua prosesnya akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum."
"Entropi benda berstruktur kristal tepat pada temperatur nol otoriter bernilai nol."
Baca Juga:
Pengertian, Klasifikasi, dan Sifat-sifat Sistem Termodinamika
Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
A. Hukum Awal (Zeroth Law/Hukum ke-0)
Bunyi Hukum Termodinamika 0 : "Jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain"
B. Hukum Pertama
1. Bunyi Hukum Termodinamika 1 : "Energi tidak sanggup diciptakan ataupun dimusnahkan, melainkan hanya sanggup diubah bentuknya saja."
2. Rumus/Persamaan 1 Termodinamika:
Q = W + ∆U
Q = kalor/panas yang diterima/dilepas (J)
W = energi/usaha (J)
∆U = perubahan energi (J)
3. Hukum 1 Termodinamika dibagi menjadi empat proses, yaitu
a. Proses Isobarik (tekanan tetap)
Proses isobarik ialah proses perubahan gas dengan tahanan tetap. Pada garis P – V proses isobarik sanggup digambarkan menyerupai pada berikut.
b. Proses Isotermis (suhu tetap)
Proses isotermis ialah proses perubahan gas dengan suhu tetap. Perhatikan gra fikk pada Gambar berikut.
Karena suhunya tetap maka pada proses isotermis ini tidak terjadi perubahan energi dalam ∆U=O . Sedang usahanya sanggup dihitung dari luas kawasan di bawah kurva, besarnya menyerupai berikut.
c. Proses Isokhoris (volume tetap)
Proses isokhoris ialah proses perubahan gas dengan volume tetap. Pada grafik P.V sanggup digambarkan menyerupai pada Gambar berikut.
d. Proses Adiabatis (kalor tetap)
Pada proses isotermis sudah kita ketahui, U = 0 dan pada proses isokoris, W = 0. Bagaiaman jikalau terjadi proses termodinamika tetapi Q = 0 ?
e. Proses Gabungan
Proses-proses selain 4 proses ideal diatas sanggup terjadi. Untuk memudahkan penyelesaian sanggup digambarkan grafik P – V prosesnya. Dari grafik tersebut sanggup ditentukan perjuangan proses sama dengan luas kurva dan perubahan energi dalamnya
C. Hukum Kedua
Bunyi Hukum Termodinamika 2 : "Kalor mengalir secara impulsif dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara impulsif dalam arah kebalikannya."
D. Hukum Ketiga
Bunyi Hukum Termodinamika 3 :
"Suatu sistem yang mencapai temperatur nol absolut, semua prosesnya akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum."
"Entropi benda berstruktur kristal tepat pada temperatur nol otoriter bernilai nol."
Baca Juga:
Pengertian, Klasifikasi, dan Sifat-sifat Sistem Termodinamika