Sistem dan Lingkungan (Termodinamika)

Pengertian umum termodinamika Termodinamika berasal dari bahasa Yunani, yaitu thermos yang artinya panas dan dynamic yang artinya perubahan . Termodinamika merupakan cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang proses perpindahan energy sebagai kalor dan usaha antara system dan lingkungan.. Prinsip - prinsip termodinamika dapat dirangkum menjadi 3 hukum yaitu hukum ke nol Termodinamika yang menjelaskan tentang kesetimbangan termal, hukum I Termodinamika yang merupakan pernyataan hukum kekekalan energy, dan hukum II termodinamika yang memberikan batasan tentang arah perpindahan kalor yang dapat terjadi dan prinsip peningkatan entropi. Prinsip-prinsip dan metode-metode termodinamika digunakan untuk menjelaskan kerja beberapa system, menjelaskan mengapa suatu system tertentu tidak bekerja seperti yang diinginkan, menjelaskan mengapa suatu system sama sekali tidak mungkin bekerja, serta digunakan untuk merencanakan system atau mesin-mesin, seperti motor bakar.

Sistem termodinamika dan lingkungan Sistem termodinamika adalah suatu batasan yang dipakai untuk menunjukkan benda kerja dalam suatu permukaan tertutup. Permukaan tertutup dapat berupa khayalan maupun berupa kenyataan. Contohnya : v Sebongkah es terapung di atas air, maka yang merupakan sistem adalah es dan air merupakan permukaan tertutup, sehingga dalam hal ini permukaan tertutup adalah keadaan khayalan. v Udara yang ditekan di dalam suatu silinder, maka yang merupakan system adalah udara yang ditekan dalam silinder, sedangkan sedangkan permukaan tertutupnya adalah permukaan yang dibatasi silinder. sehingga dalam hal ini permukaan tertutup adalah kenyataan. Sistem termodinamika mempunyai batas system, dan segala sesuatu yang berada di luar sistem disebut lingkungan. Batas antara sistem dan lingkungan ada tiga, yaitu dinding diatermik, dinding adiabatik, dan rigid. Dinding diatermik adalah batas antara sistem dan lingkungan yang memungkinkan terjadi pertukaran kalor antara sistem dengan lingkungan. Dinding adiabatik merupakan batas antara sistem dengan lingkungan yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran kalor antara sistem dengan lingkungan. Dinding rigid merupakan batas antara sistem dan lingkungan yang tidak memungkinkan terjadi pertukaran kerja.

Sistem termodinamika di klasifikasikan menjadi tiga yaitu : Sistem tertutup, Suatu sistem disebut tertutup apabila hanya terjadi pertukaran energi tetapi tidak terjadi pertukaran materi dengan lingkungan. Contoh nya pada balon udara yang dipanaskan, dimana energy panas akan masuk ke massa udara di dalam balon dan volumenya bias berubah, tetapi massa udara di dalam balon. Sistem terbuka, merupakan system dimana antara system dan lingkungan memungkinkan terjadi pertukaran materi dan energi. Batas yang memperbolehkan terjadi pertukaran materi disebut batas permeable. Sistem terisolasi, adalah antara system dan lingkungan tidak terjadi pertukaran materi , dan energy( panas dan kerja)

System memiliki sifat-sifat yaitu sifat ekstensif dan sifat intensif. Sifat ekstensif merupakan sifat system yang harga untuk keseluruhan system merupakan jumlah dari harga komponen-komponen individu system tersebut, Contohnya, volume total, massa total, energy total. Sedangkan sifat intensif merupakan sifat system yang bukan merupakan jumlah dari komponen-komponen individu system tersebut, contohnya sifat temperature, tekanan daan kerapatan system.

Keadaan sistem (State of a system) Keadaan sistem termodinamika dapat dinyatakan dengan beberapa besaran, diantaranya tekanan (P), temperature (T), volume (V), dan kerapatan. Dalam termodinamika besaran dibedakan menjadi dua yaitu, besaran extensif dan besaran intensif. Besaran extensif adalah suatu besaran yang dipengaruhi oleh massa atau jumlah mol sistem. Contohnya adalah volume, kapasitas panas (C). Besaran intesif adalah suatu besaran yang tidak dipengaruhi oleh massa atau jumlah mol sistem. Contohnya adalah tekanan dan temperatur. Keadaan sistem sangat bergantung pada koordinat sistem. Dalam hal ini koordinat sistem atau variabel keadaan sistem adalah suatu kwantitas yang dapat menggambarkan keadaan sistem. Keadaan sistem akan berubah jika koordinatnya berubah. Contoh: Gas dalam silinder, keadaan sistem dinyatakan dengan tekanan, volume, temperatur. yang dalam hal ini p, V, dan T merupakan koordinat termodinamika/ variabel keadan sistem. Keadaan sistem akan berubah jika p, V, dan T gas berubah (Rapi, 2009).

Keadaan sistem baru bisa dinyatakan dengan koordinat sistem jika sistem berada dalam kesetimbangan termodinamika. Dimana sistem dalam keadaan kesetimbangan termodinamika jika sistem berada dalam keadaan kesetimbangan mekanis, kimiawi, dan kesetimbangan termal.

Untuk Materi selengkapnya terkait SISTEM DAN LINGKUNGAN silakan download dalam bentuk PDF