Termodinamika

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = panas and dynamic = perubahan) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik dimana banyak hubungan termodinamika berasal.

Selagi berhadapan dengan proses dimana sistem bertukar wujud atau energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kecepatan suatu proses berlangsung, disebut kinetik. Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk ke termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan". Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang.

Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.

Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einsterin tentang emisi spontan dalam abad 20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.

Konsep dasar dalam termodinamika

Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistim yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistim menjadi subsistim masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistim menjadi sistim yang lebih besar. Biasanya sistim dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.

Sistim termodinamika

Sistim termodinamika adalah bagian dari jagad raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistim dengan jagad raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistim termodinamika berdasarkan sifat dari batasan dan arus benda, energi dan entropi yang melaluinya.

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

• sistim terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistim terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
• sistim tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistim tertutup di mana terjadi pertukaran panas teatpi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistim terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya, yang bisa
  • pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
  • pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
• sistim terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistim terbuka.

Dalam kenyataan, sebuah sistim tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisa sistim terisolasi, energi yang masuk ke sistim sama dengan energi yang keluar dari sistim.

Keadaan termodinamika

Ketika sistim dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistim).

Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistim dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur dimana sistim itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistim. Catatan, bagian selanjutnya dalam seksi ini kita hanya mempertimbangkan properti, yang merupkan fungsi keadaan.

Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistim tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya kita berhadapan dengan properti sistim yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.

Mari menjelaskan suatu keadaan dengan menspesifikasikan jumlah properti yang cukup. Setelah keadaan ditentukan, properti lainnya ditentukan secara otomatis, Catatan, kita telah menetapkan 'properti lainnya' tersebut setelah menentukan properti yang dipilih.

Jadi, pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.

Lihat pula

• Kekekalan energi