Hukum-hukum dasar termodinamika

Termodinamika berasal dari bahasa Yunani thermos yang berarti panas dan dynamic yang berarti perubahan.Termodinamika dapat diartikan sebagai ilmu yang berkaitan dengan energi, temperatur, kalor, dan kerja. Dalam pengertian lain, termodinamika berkaitan dengan perpindahan energi dari satu tempat ke tempat lain dan dari satu bentuk ke bentuk lain.  Konsep utamanya adalah bahwa kalor merupakan suatu bentuk energi yang sesuai dengan jumlah kerja mekanis tertentu. Penerapan prinsip termodinamika dapat ditemukan pada engine motor bakar, heat pump, AC, dan lemari pendingin. Dalam termodinamika terdapat hukum-hukum dasar yang berlaku, yaitu :

  1. Hukum Awal Termodinamika (The Zeroth Law of Thermodynamics)

Hukum awal termodinamika menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiga sistem tersebut saling setimbang satu dengan yang lainnya. Jika sistem A berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem C dan sistem B juga dalam kesetimbangan termal dengan sistem C, maka sistem A dan B berada dalam kesetimbangan satu sama lain.

The Zeroth Law of Thermodynamics. Sumber : quora.com

2. Hukum pertama thermodinamika

Hukum pertama termodinamika juga dikenal sebagai hukum konservasi energi atau hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, melainkan hanya dapat ditransfer atau diubah menjadi satu bentuk ke bentuk lainnya. Peningkatan total energi suatu sistem sama dengan peningkatan energi termal ditambah kerja yang dilakukan pada sistem tersebut.

Hukum Kekekalan Energi. Sumber :Yunus A. Cengel

3. Hukum kedua thermodinamika

Hukum kedua termodinamika menegaskan bahwa energi memiliki kualitas maupun kuantitas, dan proses aktual yang terjadi dalam arah penurunan kualitas energi. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa keadaan entropi seluruh alam semesta sebagai sistem yang terisolasi, akan selalu meningkat seiring waktu. Terdapat dua pernyataan terkait hukum kedua termodinamika :

Pernyataan Kelvin-Planck, “tidak mungkin suatu sistem beroperasi dalam siklus termodinamika dan memberikan sejumlah netto kerja kesekeliling dengan menerima energi panas dari satu reservoir termal”.

Pernyataan Clausius, “tidak mungkin suatu sistem apapun bekerja sedemikian rupa, sehingga hasil satu-satunya adalah perpindahan energi sebagai panas dari sistem dengan temperatur tertentu ke sistem dengan temperatur yang lebih tinggi”.

Kopi Panas Tidak Menjadi lebih Panas di Ruangan yang Lebih Dingin.
Sumber : Yunus A. Cengel

4. Hukum ke tiga thermodinamika

Hukum ketiga termodinamika menyatakan bahwa entropi suatu sistem mendekati nilai konstan ketika suhu mendekati nol absolut. Entropi sistem pada nol absolut biasanya nol dan dalam semua kasus hanya ditentukan oleh jumlah status dasar yang dimilikinya. Secara khusus, entropi zat kristal murni (urutan sempurna) pada suhu nol mutlak adalah nol. Pernyataan ini benar jika kristal sempurna hanya memiliki satu keadaan dengan energi minimum.

Zat Kristal pada Suhu Nol Mutlak Ada di Keteraturan Sempurna, dan Entropinya Nol. Sumber : Yunus A. Cengel

Untuk mempelajari artikel lain seputar mekanika fluida, klik di sini.

Kontributor: Feri Wijanarko

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Author: Caesar Wiratama

caesar@aeroengineering.co.id +62 821-3868-4162

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *