Pengertian Kesetimbangan Termodinamika

Hukum ke nol termodinamika dimulai dengan definisi sederhana dari kesetimbangan termodinamika. Hal ini menemukan sejumlah sifat dari objek, seperti tekanan dalam volume gas, panjang batang logam, atau konduktivitas listrik dari kawat, dapat berubah ketika obyek dipanaskan atau didinginkan. Jika dua benda tersebut dibawa ke dalam kontak fisik ada awalnya perubahan dalam milik kedua objek.

Pengertian Kesetimbangan Termodinamika

8Mesin panas klasik Carnot

Dalam termodinamika, suatu sistem termodinamik disebut berada dalam kesetimbangan termodinamik bila sistem tersebut berada dalam keadaan setimbang mekanis, setimbang termal dan setimbang secara kimia. Dalam kesetimbangan termodinamik, tidak ada kecenderungan untuk terjadi perubahan keadaan, baik untuk sistem maupun untuk lingkungannya.

Kesetimbangan mekanis terjadi apabila tidak ada gaya yang takberimbang di bagian dalam sistem, dan juga antara sistem dan lingkungannya. Dalam kesetimbangan termal, semua bagian sistem bertemperatur sama, dan sistem juga memiliki suhu yang sama dengan lingkungannya.

Dalam kesetimbangan kimia, suatu sistem tidak mengalami perubahan spontan dalam struktur internalnya, seperti reaksi kimia. Sistem dalam kesetimbangan kimia juga tidak mengalami perpindahan materi dari satu bagian sistem ke bagian sistem lainnya, seperti difusi atau pelarutan.

Bila ketiga syarat kesetimbangan tersebut tidak dipenuhi, maka sistem termodinamik disebut berada dalam keadaan tidak setimbang.

Termodinamika klasik meliputi keadaan kesetimbangan dinamis. Keadaan lokal dari suatu sistem pada kesetimbangan termodinamika ditentukan oleh nilai dari parameter intensifnya, seperti tekanan dan suhu. Untuk lebih spesifik, kesetimbangan termodinamika dikarakteristikkan oleh potensial termodinamika minimum, seperti energi bebas Helmhlotz, yaitu sistem pada suhu dan volume sama:

A = U – TS;

atau energi bebas Gibbs, yaitu sistem dengan tekanan dan suhu tetap:

G = H – TS.

di mana T = suhu, S = entropi, U = energi dalam dan H= entalpi. Energi bebas Helmholtz sering dinotasikan dengan simbol F, tetapi penggunaan A dipilih oleh IUPAC. Proses yang mengatur suatu kesetimbangan termodinamika disebut termalisasi. Suatu contoh adalah suatu sistem dengan partikel yang berinteraksi tidak terganggu oleh pengaruh luar. Dengan interaksi, mereka akan menggabungkan energi/momentum di antara mereka dan mencapai suatu keadaan di mana statistik umum tidak berubah terhadap waktu.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *