Thermodinamika
adalah ilmu tentang energi, yang secara spesific membahas tentang hubungan
antara energi panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi didalam
alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu
energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit,
energi akibat gaya magnit, dan lain-lain . Energi dapat berubah dari satu
bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa tehnologi.
Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau
dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi
bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai
prinsip konservasi atau kekekalan energi.
Prinsip
thermodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam kehidupan
sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik dari
matahari, dan dibumi energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi
angin, gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak
proses alam lainnya. Proses didalam diri manusia juga merupakan proses konversi
energi yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka nan menjadi energi
gerak berupa segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai
yaitu energi pikiran kita.
Dengan berkembangnya
ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam berbagai proses
thermodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme untuk membantu
manusia dalam menjalankan kegiatannya. Mesin-mesin transportasi darat, laut,
maupun udara merupakan contoh yang sangat kita kenal dari mesin konversi
energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam
bentuk gerak atau perpindahan diatas permukaan bumi, bahkan sampai di luar
angkasa. Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh
mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas
dan kerja. Untuk kenyamanan hidup, kita memanfaatkan mesin air conditioning,
mesin pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar
thermodinamila.
Sistem termodinamika
adalah sejumlah tertentu dari materi yang terkandung dalam suatu permukaan
tertutup. Permukaan tersebut biasanya sangat mudah dikenali seperti misalnya
silinder yang menyimpan gas pada gambar 1.1. Akan tetapi dapat pula berupa
suatu pembataas imajiner seperti batas berubah bentuk yang mengelilingi
sejumlah massa tertentu yang mengalir melalui suatu pompa. Pada gambar 1.1,
yang dimaksud dengan sistem adalah gas bertekanan, fluida kerjadnya, sedangkan
yang menjadi batas sistemnya ditunjukkan oleh garis putus-putus.
Semua materi dan ruang
yang berada di luar suatu sistem kolektif disebut sebagi lingkungan (surrounding) dari sistem tersebut.
termodinamika berurusan dengan interaksi antara suatu sistem dengan
lingkungannya, atau antara suatu sistem dengan sistem lainnya. Suatu sistem
berinteraksi dengan lingkungannya melalui transfer energi melewati pembatasnya.
Tidak ada materi yang melintasi pembatas dari suatu sistem. Jika sistem
tersebut tidak bertukar enegeri dengan lingkungannya, sistem tersebut disebut
sistem terisolasi.
Dalam banyak kasus, analisis disederhanakan
jika focus perhatiannya adalah suatu volume dalam ruang ke mana, atau dari
mana, suatu zat (substance) mengalir.
Suatu volume demikian disebut volume kontrol (control volume). Pompa, turbin, balon pemompa (inflating balloon), adalah contoh-contoh dari volume kontrol.
Permukaan yang secara penuh mengelilingi volume kontrol disebut suatu permukaan
kontrol (control surface).
0 komentar:
Posting Komentar