Termodinamika

 Termodinamika adalah nama yang kita berika untuk studi proses di mana energi ditransfer sebagai kalor dan sebagai kerja. Kalor merupakan transfer energi  dari satu benda ke benda kedua yang temperaturnya lebih rendah. Berarti, kalor sangat mirip dengan kerja. Untuk membedakannya, kalor didefinisikan sebagai transfer energi yang disebabkan oleh perbedaan temperatur, sementara kerja ialah transfer energi yang tidak disebabkan oleh perbedaan temperatur.

Dalam membahas termodinamika,kita akan seringkali mengacu ke suatu sistem tertentu. Sistem adalah benda atau sekumpulan benda apa saja yangg akan kita teliti. Benda - benda lainnya di alam semesta ini akan kita sebut sebagai “lingkungan” nya.

Sumber : FISIKA-GIANCOLI-ERLANGGA

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:

1.      sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.

Gambar . Contoh SistemTerisolasi

(sumber : http://sriactivity.blogspot.com)

            Sistem yang tidak mengakibatkan terjadinya pertukaran panas, zat atau kerja dengan lingkungannya. Contohnya : air yang disimpan dalam termos. Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.

            Termos Pada alat rumah tangga tersebut terdapat aplikasi hukum I termodinamika dengan sistem terisolasi. Dimana tabung bagian dalam termos yang digunakan sebagai wadah air, terisolasi dari lingkungan luar karena adanya ruang hampa udara di antara tabung bagian dalam dan luar. Maka dari itu, pada termos tidak terjadi perpindahan kalor maupun benda dari sistem menuju lingkungan maupun sebaliknya.2. Mesin kendaraan bermotor Pada mesin kendaraan bermotor terdapat aplikasi termodinamika dengan sistem terbuka. Dimana ruang didalam silinder mesin merupakan sistem, kemudian campuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder, dan gas buang keluar sistem melalui knalpot. (

1.      sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkanh sebagai sifat pembatasnya:

o    pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.

o    pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

o     

Contoh sistem tertutup adalah suatu balon udara yang dipanaskan, dimana masa udara didalam balon tetap, tetapi volumenya berubah, dan energi panas masuk kedalam masa udara didalam balon. Selain itu Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. (http://selaluadha.blogspot.com)

Gambar . Contoh Sistem Tertutup

(sumber : http://sriactivity.blogspot.com)

                  Dari contoh air pada gelas diatas merupakan sistem pertukaran secara tertutup karena  terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan menggunakan media pembatas rigid (tidak boleh mempertukarkan kerja) dengan mempertukarkan panas melalui medium gelas.

1.      Sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya.   Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

(sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamika)

            Sistem terbuka yaitu terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Dalam sistem terbuka, energi dan masa dapat keluar sistem atau masuk kedalam sistem melewati batas sistem. Sebagian besar mesinmesin konversi energi adalah sistem terbuka. Sistem mesin motor bakar adalah ruang didalam silinder mesin, dimana campuran bahan bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder, dan gas buang keluar sistemmelalui knalpot. Turbin gas, turbin uap, pesawat jet dan lain-lain adalah merupakan sistem thermodinamika terbuka, karena secara simultan ada energi dan masa keluar-masuk sistem tersebut.

(sumber: http://selaluadha.blogspot.com/2012/03/sistem-tertutup-dan-sistem-terbuka-pada.html)

Gambar . Contoh Sistem Terbuka

(sumber : http://sriactivity.blogspot.com)