Bagaimana makanan tetap dingin dan segar di lemari es? Di samping Anda pernah melihat meskipun seluruh kompartemen bagian dalam kulkas itu dingin, di luar atau bagian belakang kulkas itu hangat? Di sini kulkas menarik panas dari kompartemen dalamnya dan memindahkannya ke daerah di luar. Inilah sebabnya bagian belakang kulkas hangat. ‘Proses termodinamika’ melibatkan energi kalor yang bergerak di dalam suatu sistem atau di antara sistem. Mari kita pelajari lebih lanjut tentang mereka. Jenis Proses Termodinamika ada 5:
- Proses isobarik
- Proses isokorik
- Proses isotermal
- Proses adiabatik
- Proses kuasi-statis
Proses isobarik
“Iso” artinya sama, dan “barik” berarti tekanan. Proses selama tekanan sistem tetap konstan disebut proses termodinamika isobarik. Misalkan ada bahan bakar dalam pengaturan piston dan silinder. Ketika bahan bakar ini terbakar, tekanan gas, dihasilkan di dalam mesin. Tetapi jika gas dibiarkan mengembang dengan membiarkan piston bergerak ke luar, tekanan sistem bisa konstan.
Kurva PV proses isobarik
Secara praktis, tidak mungkin untuk mencapai tekanan konstan dan konstan yang ideal. Proses isobarik adalah proses di mana tekanan konstan. Kuantitas gas dalam proses isobarik tetap konstan dan usaha yang dilakukan oleh sistem secara langsung mendorong perubahan volume atau suhu sistem.
Kurva PV isobarik
Proses Isokorik
Proses, di mana volume sistem tetap konstan, adalah proses isokorik. Pemanasan gas dalam silinder tertutup adalah contoh dari proses isokorik. Perubahan suhu untuk jumlah kalor tertentu ditentukan oleh kalor spesifik gas pada volume konstan.
usaha yang dilakukan dalam proses isokorik
W = ∫PdV
Di sini, dV = 0
Karenanya, W = 0
Proses Isotermal
Dalam proses isotermal, tidak ada perubahan suhu, itu berarti suhunya tetap konstan. Seperti halnya air panas disimpan dalam termos, jika kita mengeluarkan sejumlah air tertentu dari termos, tetapi dipertahankan suhunya konstan maka proses dikatakan sebagai proses isotermal.
proses isotermal
Proses adiabatik
Proses, di mana kandungan panas sistem tetap konstan, adalah proses adiabatik. Selama proses ini kalor tidak memasuki sistem atau meninggalkan sistem. Untuk proses adiabatik,
ΔQ = 0
Kemudian menurut hukum termodinamika pertama,
ΔU + ΔW = ΔQ = 0
di mana, Q adalah kalor yang dipasok ke sistem dan W adalah usaha yang dilakukan oleh sistem dan U adalah energi dalam sistem.
Proses Kuasi-Statis
Ketika suatu proses adalah sistem yang tetap dekat dengan keadaan keseimbangan pada setiap waktu, proses tersebut akan disebut sebagai proses kuasi-statis atau proses kuasi-keseimbangan. Misalnya, jika seseorang turun dari atap ke lantai dengan bantuan tangga maka itu adalah proses yang kuasi-statis. Tetapi jika dia melompat dari atap ke lantai dasar maka itu tidak akan menjadi proses kuasi-statis.
Pertanyaan untuk Anda
Proses di mana energi internal sistem tetap konstan adalah:
a. Adiabatik b. Isobarik
c. Isokorik d. Isotermal
jawab. Isotermal
Energi internal adalah fungsi dari temperatur saja. Oleh karena itu, dalam kasus proses isotermal, itu akan konstan.
Pertanyaan Umum tentang Proses Termodinamika
1. Apa yang dimaksud dengan proses termodinamika?
Proses termodinamika merujuk pada perubahan keadaan suatu sistem terkait dengan energi yang masuk atau keluar dari sistem tersebut. Proses ini melibatkan transfer energi dalam bentuk panas atau kerja, dan dapat menghasilkan perubahan suhu, tekanan, atau volume sistem.
2. Apa perbedaan antara sistem termodinamika terisolasi, tertutup, dan terbuka?
- Sistem termodinamika terisolasi adalah sistem yang tidak bertukar energi atau materi dengan lingkungannya.
- Sistem termodinamika tertutup adalah sistem yang dapat bertukar energi dengan lingkungannya, tetapi tidak dapat bertukar materi.
- Sistem termodinamika terbuka adalah sistem yang dapat bertukar energi dan materi dengan lingkungannya.
3. Apa yang dimaksud dengan hukum pertama termodinamika?
Hukum pertama termodinamika, juga dikenal sebagai hukum kekekalan energi, menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk atau dipindahkan dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Dalam proses termodinamika, jumlah energi total dalam sebuah sistem tetap konstan.
4. Apa yang dimaksud dengan hukum kedua termodinamika?
Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa dalam suatu sistem isolasi, entropi (kemungkinan terjadinya kekacauan) akan cenderung meningkat seiring berjalannya waktu. Hukum ini juga menyatakan bahwa tidak mungkin ada proses yang sepenuhnya efisien dalam mengubah panas menjadi kerja.
5. Apa yang dimaksud dengan entropi?
Entropi adalah ukuran kekacauan atau ketidakteraturan dalam sebuah sistem. Dalam proses termodinamika, entropi cenderung meningkat seiring waktu, mengikuti hukum kedua termodinamika. Entropi meningkat ketika energi terdispersi atau terdistribusi secara acak.
6. Apa yang dimaksud dengan kerja dalam konteks termodinamika?
Dalam konteks termodinamika, kerja merujuk pada transfer energi yang terjadi sebagai akibat dari perubahan volume atau perpindahan benda. Kerja dapat dilakukan oleh sistem pada lingkungannya atau oleh lingkungan pada sistem. Contoh umum kerja dalam termodinamika adalah kerja mekanik seperti perpindahan piston.
7. Apa yang dimaksud dengan panas dalam konteks termodinamika?
Dalam konteks termodinamika, panas adalah transfer energi antara sistem dan lingkungannya yang disebabkan oleh perbedaan suhu. Panas mengalir dari objek dengan suhu lebih tinggi ke objek dengan suhu lebih rendah. Panas dapat menyebabkan perubahan suhu, perubahan fase, atau perubahan lain dalam sistem termodinamika.
8. Apa yang dimaksud dengan siklus termodinamika?
Siklus termodinamika adalah serangkaian proses termodinamika yang membentuk suatu pola tertentu dan kembali ke kondisi awalnya. Dalam siklus termodinamika, sistem mengalami serangkaian perubahan yang menghasilkan perubahan energi dan kembali ke keadaan awalnya. Contoh siklus termodinamika yang umum adalah siklus Carnot dan siklus Rankine dalam pembangkit listrik tenaga uap.
9. Apa yang dimaksud dengan efisiensi termodinamika?
Efisiensi termodinamika mengukur sejauh mana suatu sistem dapat mengubah energi yang diterimanya menjadi bentuk yang berguna, seperti kerja. Efisiensi dinyatakan dalam persentase dan dihitung dengan membandingkan keluaran energi yang diinginkandengan energi yang masuk ke sistem. Semakin tinggi efisiensi, semakin efisien sistem tersebut dalam memanfaatkan energi yang diperoleh.
10. Apa yang dimaksud dengan diagram termodinamika?
Diagram termodinamika adalah representasi grafis yang digunakan untuk menggambarkan berbagai parameter termodinamika, seperti suhu, tekanan, volume, atau entropi, dalam suatu sistem. Diagram ini membantu dalam memvisualisasikan dan menganalisis proses termodinamika serta memahami perubahan yang terjadi dalam sistem.
11. Apa peran termodinamika dalam kehidupan sehari-hari?
Termodinamika memiliki peran yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Ilmu ini digunakan dalam berbagai aplikasi teknologi, seperti pembangkit listrik, mesin kendaraan, pendinginan dan pemanasan, pengolahan makanan, dan banyak lagi. Termodinamika juga membantu dalam memahami reaksi kimia, perubahan fase, dan efisiensi energi, yang relevan dalam industri dan kehidupan sehari-hari.
12. Bagaimana termodinamika berkaitan dengan lingkungan?
Termodinamika berhubungan dengan lingkungan karena mempelajari transfer energi antara sistem dan lingkungannya. Konsep-konsep dalam termodinamika digunakan untuk menganalisis dampak industri dan aktivitas manusia terhadap lingkungan, seperti efisiensi energi, penggunaan sumber daya, dan penilaian dampak lingkungan. Termodinamika juga digunakan dalam studi tentang perubahan iklim dan energi terbarukan.
13. Apa yang dimaksud dengan entalpi?
Entalpi adalah ukuran energi total dalam suatu sistem termodinamika, termasuk energi dalam bentuk panas dan energi yang terkait dengan perubahan volume sistem. Entalpi sering digunakan dalam perhitungan reaksi kimia dan perubahan energi dalam proses termodinamika. Perubahan entalpi dalam suatu sistem dapat memberikan informasi tentang jumlah energi yang dipertukarkan selama proses tersebut.
14. Apa yang dimaksud dengan proses isotermal?
Proses isotermal adalah proses termodinamika di mana perubahan terjadi pada suhu konstan. Dalam proses ini, panas masuk ke dalam sistem sebanding dengan kerja yang dilakukan oleh sistem. Dalam diagram termodinamika, proses isotermal ditunjukkan oleh garis lurus horizontal.
15. Apa yang dimaksud dengan proses adiabatik?
Proses adiabatik adalah proses termodinamika di mana tidak ada panas yang masuk atau keluar dari sistem. Dalam proses ini, perubahan energi dalam sistem terjadi hanya melalui perpindahan kerja. Dalam diagram termodinamika, proses adiabatik ditunjukkan oleh garis miring.
Harap diingat bahwa ini hanya beberapa pertanyaan umum tentang proses termodinamika, dan termodinamika sendiri merupakan bidang yang sangat luas dengan banyak konsep dan aplikasi yang lebih mendalam.
Post terkait
jelaskan beda proses reversibel dan ireversibel
15 contoh nyata sistem termodinamika
Pengertian termodinamika – contoh, hukum, sistem, cabang
Termodinamika – hukum, kegunaan, sifat, siklus
Sistem Tertutup dan Sistem Terbuka: Konsep dalam Termodinamika