Jumat, 25 Februari 2011

Hukum Termodinamika

1. Hukum kekekalan energi:
Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dihancurkan/dihilangkan. Tetapi dapat ditransfer dengan berbagai cara.

Aplikasi: Mesin-mesin pembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya hanya mentransfer energi, tidak menciptakan dan menghilangkan.

Catatan: Dengan adanya kesetaraan massa dan energi dari Einstein, energi "seolah-olah" bisa diciptakan dari materi (massa). Sehingga sekarang diamandemen menjadi "Hukum kekekalan massa-energi". Ketiga hukum tetmodinamika untuk energi jadi berlaku juga untuk massa.

2. Hukum keseimbangan / kenaikan entropi
Panas tidak bisa mengalir dari material yang dingin ke yang lebih panas secara spontan. Entropi adalah tingkat keacakan energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin, dikatakan tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya rendah. Setelah rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik.

Aplikasi: Kulkas harus mempunyai pembuang panas di belakangnya, yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar. Karena jika tidak Panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.

3. Hukum suhu 0 Kelvin (-273,15 Celcius)
Teori termodinamika menyatakan bahwa panas (dan tekanan gas) terjadi karena gerakan kinetik dalam skala molekular. Jika gerakan ini dihentikan, maka suhu material tsb akan mencapai 0 derajat kelvin.

Aplikasi: Kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhu sangat rendah, karena tidak banyak keacakan gerakan kinetik dalam skala molekular yang menggangu aliran elektron.

Termodinamika


         Dalam percakapan sehari-hari, seringkali kata panas dan suhu tinggi digunakan drngan cara yang kurang tepat. Bila suatu panci “panas” disentuh, maka energi panas mengalir ke tangan karena panci lebih “panas” dari tangan. Namun bila es yang disentuh maka panas mengalir dari tangan ke es. Arah perambatan energi dalam hal ini selalu dari benda yang lebih “panas” ke benda yang lebih “dingin”. Besaran yang menyatakan panas atau dinginnya suatu benda yaitu suhu. Energi termis yang mengalir dari suatu benda ke benda lain karena adanya perbedaan suhu ini disebut panas.
                       
        Termodinamika membicarakan jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah suatu sistem dari keadaan setimbang termis tertentu menjadi keadaan setimbang termis lain. Dapat diambil contoh, suatu baja panas yang dicelupkan ke dalam air. Dengan konsep termodinamika dapat diramalkan suhu kesetimbangan(suhu akhir) sistem baja dan air tersebut; namun dalam air termodinamika tidak dipersoalkan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan itu. Juga tidak dipersoalkan di sini perubahan suhu baja itu dari saat ke saat melainkan perpindahan panaslah yang berusaha menjawab persoalan ini. Perpindahan panas yang dapat menghitung waktu yang dibutuhkan tadi dan juga dapat memberi informasi masalah suhu baja atau air dari saat ke saat
            
         Jadi dapat disimpulkan termodinamika berhubungan dengan keadaan-keadaan akhir suatu proses tetapi tidak berbicara rincian proses itu sendiri. Situasi dimana prinsip energi dibutuhkan, menggunakan prinsip termodinamika