Termodinamika berasal dari kata therme yang berarti panas dan dynamis yang berarti power atau tenaga, pemahaman simpel tentang termodinamika adalah suatu cabang ilmu yang membahas cara-cara mengonversi kalor menjadi kerja/usaha dan atau sebaliknya. Kebanyakan subjek dalam termodinamika berfokus pada penghasilan kerja se-efisien mungkin.
Walaupun kalor dan usaha sama-sama merupakan bentuk energy dan bersatuan Joule. Namun, pemahaman kita tentang kedua istilah ini sangat berbeda. Kalor merupakan bentuk perpindahan energy akibat adanya perbedaan temperature, sementara kerja merupakan perpindahan energy oleh sarana mekanis, bukan akibat perbedaan temperature.
Termodinamika terdiri dari 3 hukum fundamental yaitu, hukum pertama, hukum kedua, dan hukum ke-0. Adanya hukum ke-0 ini merupakan fakta menarik dari Ilmu Termodinamika, karena hukum ke-0 ditemukan setelah hukum pertama dan kedua ditetapkan terlebih dahulu. Pertanyaannya, kenapa tidak disebut saja hukum ketiga? jawabannya adalah karena hukum ke-0 ini memuat pernyataan yang lebih fundamental daripada hukum pertama dan kedua. Ibaratkan suatu rumah hukum ke-0 merupakan fondasin, namun fondasi ini dibuat setelah dinding-dindingnya selesai dibangun.
Hukum pertama termodinamika membahas tentang konservasi energy yang menghubungakan kalor, usaha dengan internal energy. internal energy ini kemudian hanya dapat kita ketahui perubahannya saja. Jika dalam keadaan tanpa perubahan tidak bisa ditentukan besarnya internal energy dari suatu system.
Secara matematis dirumuskan
Termodinamika terdiri dari 3 hukum fundamental yaitu, hukum pertama, hukum kedua, dan hukum ke-0. Adanya hukum ke-0 ini merupakan fakta menarik dari Ilmu Termodinamika, karena hukum ke-0 ditemukan setelah hukum pertama dan kedua ditetapkan terlebih dahulu. Pertanyaannya, kenapa tidak disebut saja hukum ketiga? jawabannya adalah karena hukum ke-0 ini memuat pernyataan yang lebih fundamental daripada hukum pertama dan kedua. Ibaratkan suatu rumah hukum ke-0 merupakan fondasin, namun fondasi ini dibuat setelah dinding-dindingnya selesai dibangun.
Hukum pertama termodinamika membahas tentang konservasi energy yang menghubungakan kalor, usaha dengan internal energy. internal energy ini kemudian hanya dapat kita ketahui perubahannya saja. Jika dalam keadaan tanpa perubahan tidak bisa ditentukan besarnya internal energy dari suatu system.
Secara matematis dirumuskan
ΔU = Q - W
Hukum kedua termodinamika berhubungan dengan kualitas energy. Ya, selain memiliki kuantitas, energy juga memiliki kuantitas. Hal ini mungkin terlihat abstrak pada awalnya, namun jika dianalogikan terhadap sesuatu, menjadi sangat mudah untuk dipahami. Misalkan kita mempunyai 2 bentuk energy, yang pertama, energy dalam bentuk panas sebesar 100 kJ, dan yang kedua energy dalam bentuk listrik juga sebesar 100 kJ. Energi 100 kJ listrik lebih bermanfaat daripada energy 100 kJ panas, karena listrik lebih mudah digunakan, bisa digunakan untuk menyalakan computer, gadget, tv dan lainnya. Sementara energy panas hanya dapat digunakan untuk memanaskan sesuatu, untuk mengubah panas menjadi listrik juga tidak bisa 100 persen. Situasi ini juga dapat dicontohkan dalam ekonomi, misalnya, Tanah 100 hektar di kota akan lebih disukai daripada Tanah 100 hektar dibawah permukaan laut. well jelas saja. Namun begitulah maksudnya kualitas energy. Karena dalam dunia eksak tidak mungkin kita menyatakan sesuatu secara kualitas dalam persamaan, maka untuk menyatakan dalam bentuk kuantitas terdapat propertis yang disebut entropi yang menjelaskan tentang kualitas energy, entropi juga bisa dipandang sebagai tingkat ketidakteraturan dari suatu system (baaan lebih lanjut: Hukum Termodinamika 2) Semakin tinggi entropi maka semakin kacau balau suatu system, semakin rendah entropi maka semakin teratur suatu system.
ds = dQ/T
Dalam studi termodinamika kita akan belajar tentang banyak hal menarik, seperti turbin uap, mesin kalor(heat engine), refrigerator, nozzle, throttling, dll.
Termodinamika sangat berguna untuk berbagai cabang keteknikan, seperti pada perancangan propulsi pesawat, mobil, motor, juga pada konversi energy panas di internal combustion engine menjadi energy gerak. Dalam studi Teknik Mesin termodinamika merupakan jantung ilmunya Teknik Mesin.
Termodinamika sangat berguna untuk berbagai cabang keteknikan, seperti pada perancangan propulsi pesawat, mobil, motor, juga pada konversi energy panas di internal combustion engine menjadi energy gerak. Dalam studi Teknik Mesin termodinamika merupakan jantung ilmunya Teknik Mesin.
|
Writer
Andi Tryandi |
Read More :