Ada 3 hukum
teori termodinamika :
1. Hukum kekekalan
energi : energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dihancurkan/dihilangkan.
Tetapi dapat ditrasfer dengan berbagai cara. Contoh, Aplikasi: Mesin-mesin
pembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya hanya mentransfer energi, tidak
menciptakan dan menghilangkan. Catatan : Dengan adanya kesetaraan massa dan
energi dari Einstein, energi "seolah-olah" bisa diciptakan dari
materi (massa). Sehingga sekarang diamandemen menjadi "Hukum kekekalan
massa energi". Ketiga hukum tetmodinamika untuk energi jadi berlaku juga
untuk massa.
2. Hukum
keseimbangan/kenaikan entropi : Panas tidak bisa mengalir dari material yang
dingin ke yang lebih panas secara spontan. Entropi adalah tingkat keacakan
energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin, dikatakan
tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya rendah. Setelah
rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik. Contoh, Aplikasi : kulkas harus
mempunyai pembuang panas dibelakangnya, yang suhunya lebih tinggi dari udara
sekitar. Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.
3. Hukum suhu 0
Kelvin (-273,15 Celcius): Teori termodinamika menyatakan bahwa panas (dan
tekanan gas) terjadi karena gerakan kinetik dalam skala molekular. Jika gerakan
ini dihentikan, maka suhu material tsb akan mencapai 0 derajat kelvin. Contoh,
Aplikasi : Kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhu sangat
rendah, karena tidak banyak keacakan gerakan kinetik dalam skala molekular yang
menggangu aliran elektron.
Hukum pertama termodinamika merupakan
pernyataan hukum kekekalan energi. Hukum pertama termodinamika membahas
hubungan antara kalor (Q), kerja (W) dan perubahan energi dalam (delta U).
Dalam kehidupan kita sehari-hari terdapat banyak bentuk energi. Pada pokok
bahasan usaha dan energi, kita sudah berkenalan dengan dua bentuk energi mekanik, yakni
energi potensial (potensial =
tersimpan) dan energi kinetik (kinetik =
gerak). Energi potensial terdiri dari beberapa jenis, di antaranya adalah EP
gravitasi, EP elastis dan EP magnet. Energi
kinetik terdiri dari dua jenis, yakni energi kinetik translasi dan energi
kinetik rotasi.
Contohnya buah mangga yang lezat dan
ranum memiliki energi potensial gravitasi ketika sedang menggelayut pada
tangkainya. Demikian juga ketika kita berada pada ketinggian tertentu dari
permukaan tanah, misalnya di atap rumah. Energi potensial gravitasi dimiliki
benda karena posisi relatifnya terhadap bumi. Karet ketapel yang kita regangkan memiliki energi potensial elastis. Karet
ketapel dapat melontarkan batu karena adanya energi potensial elastis pada
karet yang diregangkan. Demikian juga busur yang ditarik oleh pemanah dapat
menggerakan anak panah, karena terdapat energi potensial elastis pada busur
yang diregangkan. Benda yang berada di dekat magnet memiliki energi potensial magnet. Ketika kita melepaskan benda yang kita pegang (paku, misalnya), dalam waktu singkat paku akan
bergerak menuju magnet.
Selain energi potensial dan energi
kinetik yang dimiliki materi yang berukuran besar dan sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, terdapat juga
bentuk energi yang lain. Ada energi listrik, energi nuklir, energi kimia, dan
sebagainya setelah muncul teori kinetik, dikatakan bahwa energi dalam bentuk
lain tersebut (energi listrik, energi kimia, dll) merupakan energi kinetik atau
energi potensial pada tingkat atom atau molekul. Energi kimia yang tersimpan
dalam makanan dan bahan bakar dianggap sebagai energi potensial yang tersimpan
dalam molekul, akibat adanya gaya listrik antara atom penyusun molekul (disebut
juga sebagai ikatan kimia). Energi listrik, energi magnetik, energi nuklir juga
dapat dianggap sebagai energi kinetik atau energi potensial dalam skala atomik.
Perubahan bentuk energi
Perlu diketahui bahwa energi dapat
berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Pada tingkat makroskopis, kita bisa menemukan begitu banyak contoh perubahan bentuk energi.
Buah mangga yang menggelayut di tangkainya memiliki energi potensial gravitasi.
Pada saat buah mangga jatuh ke tanah, energi potensialnya berkurang sepanjang
lintasan geraknya menuju tanah. Ketika mulai jatuh, energi potensial berkurang
karena jarak vertikal buah mangga dari tanah makin kecil. EP tersebut berubah
bentuk menjadi energi kinetik translasi karena kecepatan buah mangga bertambah
akibat percepatan gravitasi yang bernilai konstan. Energi potensial elastis
yang tersimpan pada ketapel yang diregangkan dapat berubah menjadi energi
kinetik translasi batu apabila ketapel kita lepas, busur yang melengkung juga memiliki energi
potensial elastis. Energi potensial elastis pada busur yang melengkung dapat
berubah menjadi energi kinetik translasi anak panah. Pada tingkat mikroskopis, kita juga bisa menemukan contoh perubahan bentuk energi. Ketika kita
menyalakan lampu neon, pada saat yang sama terjadi perubahan energi listrik
menjadi energi cahaya. Contoh lain adalah perubahan energi listrik menjadi
energi gerak (kipas angin) dll. Proses perubahan bentuk energi listrik ini
sebenarnya disebabkan oleh adanya perubahan antara energi potensial dan energi
kinetik pada tingkat atom atau molekul.
Dalam hukum pertama termodinamika, kita
diperkenalkan dengan sebuah besaran baru, yakni energi dalam (U). Energi dalam
merupakan jumlah total energi kinetik molekul-molekul dan energi potensial yang
timbul akibat adanya interaksi antara atom-atom penyusun molekul atau interaksi
antara molekul-molekul penyusun suatu benda atau makhluk hidup. Setiap benda
tersusun dari atom-atom atau molekul-molekul. Dengan demikian, setiap benda
yang ada di alam semesta ini pasti punya energi dalam. Setiap proses
perpindahan energi yang melibatkan Kalor dan Kerja akan mengakibatkan perubahan
energi dalam. Hal ini yang kita bahas dalam hukum pertama termodinamika. Hukum
pertama termodinamika adalah hukum kekekalan energi.
Hukum II Termodinamika, yang dianggap
sebagai salah satu hukum dasar ilmu fisika, menyatakan bahwa pada kondisi
normal semua sistem yang dibiarkan tanpa gangguan cenderung menjadi tak
teratur, terurai dan rusak sejalan dengan waktu. Seluruh benda, hidup atau
mati, akan aus, rusak, lapuk, terurai dan hancur. Akhir seperti ini mutlak akan
dihadapi semua makhluk dengan caranya masing-masing dan menurut hukum ini,
proses yang tak terelakkan ini tidak dapat dibalikkan.
Kita semua mengamati hal ini. Sebagai
contoh, jika Anda meninggalkan sebuah mobil di padang pasir, Anda tidak akan
menemukannya dalam keadaan lebih baik ketika Anda menengoknya beberapa tahun
kemudian. Sebaliknya, Anda akan melihat bannya kempes, kaca jendelanya pecah,
sasisnya berkarat, dan mesinnya rusak. Proses yang sama berlaku pula pada
makhluk hidup, bahkan lebih cepat.
Hukum II Termodinamika adalah cara
mendefinisikan proses alam ini dengan persamaan dan perhitungan fisika.
Hukum ini juga dikenal sebagai
"Hukum Entropi". Entropi adalah selang ketidak teraturan dalam suatu
sistem. Entropi sistem meningkat ketika suatu keadaan yang teratur, tersusun
dan terencana menjadi lebih tidak teratur, tersebar dan tidak terencana.
Semakin tidak teratur, semakin tinggi pula entropinya. Hukum Entropi menyatakan
bahwa seluruh alam semesta bergerak menuju keadaan yang semakin tidak teratur,
tidak terencana dan tidak terorganisir.
Keabsahan Hukum II Termodinamika atau
Hukum Entropi ini telah terbukti, baik secara eksperimen maupun teoritis.
Albert Einstein menyatakan bahwa Hukum Entropi akan menjadi paradigma yang
sangat berpengaruh di periode sejarah mendatang. Ilmuwan terbesar di masa kita
ini mengakuinya sebagai "hukum utama dari semua ilmu pengetahuan".
Sir Arthur Eddington juga menyebutnya sebagai "hukum metafisika tertinggi
di seluruh jagat".
Teori evolusi adalah klaim yang
diajukan dengan sepenuhnya mengabaikan Hukum Entropi. Mekanisme yang
diajukannya benar-benar bertentangan dengan hukum dasar fisika ini. Teori
evolusi menyatakan bahwa atom-atom dan molekul-molekul tidak hidup yang tak
teratur dan tersebar, sejalan dengan waktu menyatu dengan spontan dalam urutan
dan rencana tertentu membentuk molekul-molekul kompleks seperti protein, DNA
dan RNA. Molekul-molekul ini lambat laun kemudian menghasilkan jutaan spesies
makhluk hidup, bahkan dengan struktur yang lebih kompleks lagi. Menurut teori
evolusi, pada kondisi normal, proses yang menghasilkan struktur yang lebih terencana,
lebih teratur, lebih kompleks dan lebih terorganisir ini terbentuk dengan
sendirinya pada tiap tahapnya dalam kondisi alamiah. Proses yang disebut alami
ini jelas bertentangan dengan Hukum Entropi.
Ada 3 hukum
teori termodinamika :
1. Hukum kekekalan
energi : energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dihancurkan/dihilangkan.
Tetapi dapat ditrasfer dengan berbagai cara. Contoh, Aplikasi: Mesin-mesin
pembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya hanya mentransfer energi, tidak
menciptakan dan menghilangkan. Catatan : Dengan adanya kesetaraan massa dan
energi dari Einstein, energi "seolah-olah" bisa diciptakan dari
materi (massa). Sehingga sekarang diamandemen menjadi "Hukum kekekalan
massa energi". Ketiga hukum tetmodinamika untuk energi jadi berlaku juga
untuk massa.
2. Hukum
keseimbangan/kenaikan entropi : Panas tidak bisa mengalir dari material yang
dingin ke yang lebih panas secara spontan. Entropi adalah tingkat keacakan
energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin, dikatakan
tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya rendah. Setelah
rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik. Contoh, Aplikasi : kulkas harus
mempunyai pembuang panas dibelakangnya, yang suhunya lebih tinggi dari udara
sekitar. Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.
3. Hukum suhu 0
Kelvin (-273,15 Celcius): Teori termodinamika menyatakan bahwa panas (dan
tekanan gas) terjadi karena gerakan kinetik dalam skala molekular. Jika gerakan
ini dihentikan, maka suhu material tsb akan mencapai 0 derajat kelvin. Contoh,
Aplikasi : Kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhu sangat
rendah, karena tidak banyak keacakan gerakan kinetik dalam skala molekular yang
menggangu aliran elektron.
Hukum pertama termodinamika merupakan
pernyataan hukum kekekalan energi. Hukum pertama termodinamika membahas
hubungan antara kalor (Q), kerja (W) dan perubahan energi dalam (delta U).
Dalam kehidupan kita sehari-hari terdapat banyak bentuk energi. Pada pokok
bahasan usaha dan energi, kita sudah berkenalan dengan dua bentuk energi mekanik, yakni
energi potensial (potensial =
tersimpan) dan energi kinetik (kinetik =
gerak). Energi potensial terdiri dari beberapa jenis, di antaranya adalah EP
gravitasi, EP elastis dan EP magnet. Energi
kinetik terdiri dari dua jenis, yakni energi kinetik translasi dan energi
kinetik rotasi.
Contohnya buah mangga yang lezat dan
ranum memiliki energi potensial gravitasi ketika sedang menggelayut pada
tangkainya. Demikian juga ketika kita berada pada ketinggian tertentu dari
permukaan tanah, misalnya di atap rumah. Energi potensial gravitasi dimiliki
benda karena posisi relatifnya terhadap bumi. Karet ketapel yang kita regangkan memiliki energi potensial elastis. Karet
ketapel dapat melontarkan batu karena adanya energi potensial elastis pada
karet yang diregangkan. Demikian juga busur yang ditarik oleh pemanah dapat
menggerakan anak panah, karena terdapat energi potensial elastis pada busur
yang diregangkan. Benda yang berada di dekat magnet memiliki energi potensial magnet. Ketika kita melepaskan benda yang kita pegang (paku, misalnya), dalam waktu singkat paku akan
bergerak menuju magnet.
Selain energi potensial dan energi
kinetik yang dimiliki materi yang berukuran besar dan sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, terdapat juga
bentuk energi yang lain. Ada energi listrik, energi nuklir, energi kimia, dan
sebagainya setelah muncul teori kinetik, dikatakan bahwa energi dalam bentuk
lain tersebut (energi listrik, energi kimia, dll) merupakan energi kinetik atau
energi potensial pada tingkat atom atau molekul. Energi kimia yang tersimpan
dalam makanan dan bahan bakar dianggap sebagai energi potensial yang tersimpan
dalam molekul, akibat adanya gaya listrik antara atom penyusun molekul (disebut
juga sebagai ikatan kimia). Energi listrik, energi magnetik, energi nuklir juga
dapat dianggap sebagai energi kinetik atau energi potensial dalam skala atomik.
Perubahan bentuk energi
Perlu diketahui bahwa energi dapat
berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Pada tingkat makroskopis, kita bisa menemukan begitu banyak contoh perubahan bentuk energi.
Buah mangga yang menggelayut di tangkainya memiliki energi potensial gravitasi.
Pada saat buah mangga jatuh ke tanah, energi potensialnya berkurang sepanjang
lintasan geraknya menuju tanah. Ketika mulai jatuh, energi potensial berkurang
karena jarak vertikal buah mangga dari tanah makin kecil. EP tersebut berubah
bentuk menjadi energi kinetik translasi karena kecepatan buah mangga bertambah
akibat percepatan gravitasi yang bernilai konstan. Energi potensial elastis
yang tersimpan pada ketapel yang diregangkan dapat berubah menjadi energi
kinetik translasi batu apabila ketapel kita lepas, busur yang melengkung juga memiliki energi
potensial elastis. Energi potensial elastis pada busur yang melengkung dapat
berubah menjadi energi kinetik translasi anak panah. Pada tingkat mikroskopis, kita juga bisa menemukan contoh perubahan bentuk energi. Ketika kita
menyalakan lampu neon, pada saat yang sama terjadi perubahan energi listrik
menjadi energi cahaya. Contoh lain adalah perubahan energi listrik menjadi energi
gerak (kipas angin) dll. Proses perubahan bentuk energi listrik ini sebenarnya
disebabkan oleh adanya perubahan antara energi potensial dan energi kinetik
pada tingkat atom atau molekul.
Dalam hukum pertama termodinamika, kita
diperkenalkan dengan sebuah besaran baru, yakni energi dalam (U). Energi dalam
merupakan jumlah total energi kinetik molekul-molekul dan energi potensial yang
timbul akibat adanya interaksi antara atom-atom penyusun molekul atau interaksi
antara molekul-molekul penyusun suatu benda atau makhluk hidup. Setiap benda
tersusun dari atom-atom atau molekul-molekul. Dengan demikian, setiap benda
yang ada di alam semesta ini pasti punya energi dalam. Setiap proses
perpindahan energi yang melibatkan Kalor dan Kerja akan mengakibatkan perubahan
energi dalam. Hal ini yang kita bahas dalam hukum pertama termodinamika. Hukum
pertama termodinamika adalah hukum kekekalan energi.
Hukum II Termodinamika, yang dianggap
sebagai salah satu hukum dasar ilmu fisika, menyatakan bahwa pada kondisi
normal semua sistem yang dibiarkan tanpa gangguan cenderung menjadi tak
teratur, terurai dan rusak sejalan dengan waktu. Seluruh benda, hidup atau
mati, akan aus, rusak, lapuk, terurai dan hancur. Akhir seperti ini mutlak akan
dihadapi semua makhluk dengan caranya masing-masing dan menurut hukum ini,
proses yang tak terelakkan ini tidak dapat dibalikkan.
Kita semua mengamati hal ini. Sebagai
contoh, jika Anda meninggalkan sebuah mobil di padang pasir, Anda tidak akan
menemukannya dalam keadaan lebih baik ketika Anda menengoknya beberapa tahun
kemudian. Sebaliknya, Anda akan melihat bannya kempes, kaca jendelanya pecah,
sasisnya berkarat, dan mesinnya rusak. Proses yang sama berlaku pula pada
makhluk hidup, bahkan lebih cepat.
Hukum II Termodinamika adalah cara mendefinisikan
proses alam ini dengan persamaan dan perhitungan fisika.
Hukum ini juga dikenal sebagai
"Hukum Entropi". Entropi adalah selang ketidak teraturan dalam suatu
sistem. Entropi sistem meningkat ketika suatu keadaan yang teratur, tersusun
dan terencana menjadi lebih tidak teratur, tersebar dan tidak terencana.
Semakin tidak teratur, semakin tinggi pula entropinya. Hukum Entropi menyatakan
bahwa seluruh alam semesta bergerak menuju keadaan yang semakin tidak teratur,
tidak terencana dan tidak terorganisir.
Keabsahan Hukum II Termodinamika atau
Hukum Entropi ini telah terbukti, baik secara eksperimen maupun teoritis.
Albert Einstein menyatakan bahwa Hukum Entropi akan menjadi paradigma yang
sangat berpengaruh di periode sejarah mendatang. Ilmuwan terbesar di masa kita
ini mengakuinya sebagai "hukum utama dari semua ilmu pengetahuan".
Sir Arthur Eddington juga menyebutnya sebagai "hukum metafisika tertinggi
di seluruh jagat".
Teori evolusi adalah klaim yang
diajukan dengan sepenuhnya mengabaikan Hukum Entropi. Mekanisme yang
diajukannya benar-benar bertentangan dengan hukum dasar fisika ini. Teori
evolusi menyatakan bahwa atom-atom dan molekul-molekul tidak hidup yang tak
teratur dan tersebar, sejalan dengan waktu menyatu dengan spontan dalam urutan
dan rencana tertentu membentuk molekul-molekul kompleks seperti protein, DNA
dan RNA. Molekul-molekul ini lambat laun kemudian menghasilkan jutaan spesies
makhluk hidup, bahkan dengan struktur yang lebih kompleks lagi. Menurut teori
evolusi, pada kondisi normal, proses yang menghasilkan struktur yang lebih
terencana, lebih teratur, lebih kompleks dan lebih terorganisir ini terbentuk
dengan sendirinya pada tiap tahapnya dalam kondisi alamiah. Proses yang disebut
alami ini jelas bertentangan dengan Hukum Entropi.
DASAR
TERMODINAMIKA
Termodinamika
merupakan suatu ilmu pengetahuan yang membahas hubungan antara panas dan kerja
yang menyebabkan perubahan suatu zat.
Maksudnya apabila suatu zat atau benda diberi panas (suhunya dinaikkan), maka akan timbul berbagai-bagai akibat seperti :
- Gas, cairan dan zat padat → memuai
- Termo-elemen membangkitkan GGL
- Kawat-kawat mengalami perubahan daya tahannya.
Dalam proses demikian, biasanya terdapat suatu pengaliran panas dan bekerjanya suatu gaya yang mengalami perpindahan (panas) yang mengakibatkan terjadinya “Usaha atau Kerja”.
Tujuannya memecahkan persoalan termodinamika dengan menguasai prinsip dasar (dalil, persamaan), sistematika pemecahan soal dan defenisi dasar suatu hukum termodinamika.
Hukum-hukum Termodinamika
● Prinsip-prinsip Termodinamika dapat dirangkum dalam 3 Hukum yaitu :
> Hukum Termodinamika ke-Nol : berkenaan dengan kesetimbangan termal
atau Konsep Temperatur.
> Hukum Termodinamika I : - konsep energi dalam dan menghasilkan
prinsip kekekalan energi.
- menegaskan ke ekivalenan perpindahan kalor dan perpindahan kerja.
> Hukum Termodinamika II : memperlihatkan arah perubahan alami
distribusi energi dan memperkenalkaN prinsip peningkatan entropi.
Hukum-hukum Termodinamika didasarkan pada penalaran logis , bukti yang membenarkan penggunaan hukum-hukum ini secara menerus diperoleh dari percobaan yang menyetujui akibat-akibatnya
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 Ilamiah 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.
Penerapan Termodinamika
Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan ilmu thermodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan thermodinamika seperti Willian Rankine, Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan ilmu thermodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat thermodinamis didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi media pembawa energi, yang disebut pendekatan thermodinamika klasik. Pendekatan tentang sifat thermodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel disebut pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan ilmu thermodinamika modern, atau disebut thermodinamika statistik. Pendekatan thermodinamika statistik dimungkinkan karena perkembangan teknologi komputer, yang sangat membantu da lam menganalisis data dalam jumlah yang sangat besar.
Penerapan termodinamika secara teknik (dalam perencanaan) yaitu :
- Refrigerasi dan Pengkondisian Udara
- Pembangkit Daya Listrik
- Motor Bakar
- Sistem pemanasan surya
- Pesawat Terbang
- Dan sebagainya
Maksudnya apabila suatu zat atau benda diberi panas (suhunya dinaikkan), maka akan timbul berbagai-bagai akibat seperti :
- Gas, cairan dan zat padat → memuai
- Termo-elemen membangkitkan GGL
- Kawat-kawat mengalami perubahan daya tahannya.
Dalam proses demikian, biasanya terdapat suatu pengaliran panas dan bekerjanya suatu gaya yang mengalami perpindahan (panas) yang mengakibatkan terjadinya “Usaha atau Kerja”.
Tujuannya memecahkan persoalan termodinamika dengan menguasai prinsip dasar (dalil, persamaan), sistematika pemecahan soal dan defenisi dasar suatu hukum termodinamika.
Hukum-hukum Termodinamika
● Prinsip-prinsip Termodinamika dapat dirangkum dalam 3 Hukum yaitu :
> Hukum Termodinamika ke-Nol : berkenaan dengan kesetimbangan termal
atau Konsep Temperatur.
> Hukum Termodinamika I : - konsep energi dalam dan menghasilkan
prinsip kekekalan energi.
- menegaskan ke ekivalenan perpindahan kalor dan perpindahan kerja.
> Hukum Termodinamika II : memperlihatkan arah perubahan alami
distribusi energi dan memperkenalkaN prinsip peningkatan entropi.
Hukum-hukum Termodinamika didasarkan pada penalaran logis , bukti yang membenarkan penggunaan hukum-hukum ini secara menerus diperoleh dari percobaan yang menyetujui akibat-akibatnya
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 Ilamiah 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.
Penerapan Termodinamika
Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan ilmu thermodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan thermodinamika seperti Willian Rankine, Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan ilmu thermodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat thermodinamis didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi media pembawa energi, yang disebut pendekatan thermodinamika klasik. Pendekatan tentang sifat thermodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel disebut pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan ilmu thermodinamika modern, atau disebut thermodinamika statistik. Pendekatan thermodinamika statistik dimungkinkan karena perkembangan teknologi komputer, yang sangat membantu da lam menganalisis data dalam jumlah yang sangat besar.
Penerapan termodinamika secara teknik (dalam perencanaan) yaitu :
- Refrigerasi dan Pengkondisian Udara
- Pembangkit Daya Listrik
- Motor Bakar
- Sistem pemanasan surya
- Pesawat Terbang
- Dan sebagainya
- Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap :
Energi kimia atau energi
nuklir dikonversikan menjadi energi termal dalam
ketel uap atau reaktor nuklir. Energi ini
dilepaskan ke air, yang berubah menjadi uap. Energi
uap ini digunakan untuk menggerakkan turbin uap, dan
energi mekanis yang dihasilkan digunakan untuk meng- gerakkan generator
untuk menghasilkan daya listrik.
- Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air :
Energi potensial
air dikonversikan menjadi energi mekanis melalui
penggunaan turbin air. Energi mekanis ini kemudian dikonversikan lagi Menjadi
energi listrik oleh generator listrik yang disambungkan pada poros turbinnya.
- Motor pembakaran dalam
Energi
kimiawi bahan bakar dikonversikan menjadi kerja mekanis. Campuran
udarabahanbakar dimampatkan dan pembakaran dilakukan oleh busi. Ekspansi
gas hasil pembakaran mendorong piston, yang menghasilkan putaran pada poros
engkol.
ARTIKEL TENTANG TSUNAMI
· Asal Usul Istilah “Tsunami” Istilah “Tsunami” berasal dari bahasa Jepang. Tsu berarti"pelabuhan", dan nami berarti "gelombang", jadi Tsunami adalah"gelombang pelabuhan". Istilah ini pertama kali muncul di kalangannelayan Jepang. Karena pada saat berada di tengah laut, panjanggelombang tsunami sangat rendah sehingga para nelayan tidakmerasakan adanya gelombang ini. Namun setibanya dipelabuhan, mereka mendapati wilayah di sekitar pelabuhan tersebutrusak parah. Itulah sebabnya mereka menyimpulkan bahwa gelombangtsunami hanya timbul di wilayah sekitar pelabuhan, bukandi tengahlautan yang dalam.
· Tsunami juga selalu dianggap sebagai gelombang airpasang, karena tsunami dan gelombang pasang sama-samamenghasilkan gelombang air yang bergerak ke daratan. Namunsebenarnya gelombang tsunami sama sekali tidak berkaitan denganperistiwa pasang surut air laut. Untuk menghindari pemahaman yangsalah, Ahli oseanografi menggunakan istilah ”Gelombang LautSeismik (Seismic Sea Wave)” untuk menyebut tsunami, yang secarailmiah lebih akurat.
· Pengertian Tsunami Tsunami adalah gelombang air yang sangat besar yang disebabkanoleh macam-macam gangguan di dasar samudra. Gelombang Tsunamibergerak sangat cepat dengan ketinggian yang rendah di tengah lautanyang dalam sehingga tidak kelihatan ketika masih berada jauh, Namunbegitu mencapai tepi (wilayah dangkal), gelombang ini bergerakmelambat tetapi juga semakin tinggi.
· Tsunami di Indonesia Berdasarkan Katalog gempa (1629-2002) di Indonesia pernahterjadi Tsunami sebanyak 109 kali, yakni 1 kali akibat tanah longsor(landslide), 9 kali akibat gunung berapi (vulkanik) dan 98 kali akibatgempa bumi tektonik.
· Megatsunami Megatsunami adalah tsunami dengan ketinggian lebih dari 100meter. Menurut para ahli geologi, megatsunami disebabkan oleh tanahlongsor yang sangat besar seperti runtuhnya sebuah pulau, letusangunung berapi seperti letusan Gunung Krakatau, atau tumbukansebuah meteor besar, tetapi tidak disebabkan oleh gempa bumi kecualijika menghasilkan tanah longsor. Megatsunami dapat naik hingga ratusan meter, dengan kecepatan890 kilometer per jam, dan dapat menerjang daratan sejauh 20 km. Di tengah lautan dalam, megatsunami hampir tidak dapatdirasakan. Permukaan laut hanya naik vertikal sekitar satumeter, dengan wilayah yang sangat luas hingga ratusan kilometer. Saattsunami mencapai laut dangkal, gelombangnya hanya terlihat sekitar30 cm. Namun, ketika mencapai daratan, gelombang tsunami meninggisecara drastis.
· Megatsunami dalam sejarah– Tahun 1792, Letusan gunung Aso di Jepang membuat bagian gunungnya jatuh ke laut, menyebabkan tsunami setinggi 100 meter.– Tahun 1958, Longsor besar menyebabkan tsunami setinggi 524 meter di teluk Lituya.– Tahun 1963, Longsor diatas bendungan Vajont menyebabkan tsunami setinggi 250 meter dan membunuh sekitar 2000 orang.– Tahun 1980, Letusan gunung St. Helens di Amerika Serikat menyebabkan longsor dan membuat Tsunami setinggi 260 meter.
· Megatsunami prasejarah– 65 juta tahun yang lalu, Saat tumbukan meteorit yang membentuk kawah Chicxulub, menyebabkan tsunami setinggi 3 kilometer.– 35 juta tahun yang lalu, Tumbukan meteorit di teluk Chesepeake menyebabkan megatsunami yang berulang- ulang.– Selain itu juga terjadi di sekitar British Columbia, gunung Etna di Sisilia, di laut Norwegia, di kepulauan Réunion, di sebelah timur Madagascar, dan di kepulauan Hawaii.
· Potensi ancaman megatsunami– Tenggelamnya suatu pulau yang terkena imbas tsunami– Korban jiwa yang sangat besar– Kerugian harta benda yang besar– Punahnya kehidupan
· Kecepatan Tsunami Gelombang tsunami bergerak dengan kecepatan ratusan kilometerper jam di lautan dalam dan dapat melanda daratan dengan ketinggiangelombang mencapai 30 m lebih. Magnitudo Tsunami yang terjadi di Indonesia berkisar antara 1,5-4,5 skala Imamura, dengan tinggi gelombang maksimum yang mencapai pantai berkisar antara 4 - 24 meter dan jangkauan gelombang ke daratan berkisar antara 50 sampai 200 meter dari garis pantai.
· Kecepatan Gelombang Tsunami Selama 24 Jam
· Tanda-Tanda Terjadinya Tsunami• Air laut yang surut secara tiba-tiba• Bau asin yang sangat menyengat• Dari kejauhan tampak gelombang putih dan suara gemuruh yang sangat keras• Batas horizon antara lautan dan langit tidak terlihat jelas (seperti terlihat mendung)• Merasakan terjadinya gempa• Biasanya akan muncul gelembung-gelembung gas pada permukaan air dan membuat pantai terlihat seperti mendidih
· Tsunami terjadi jika :• Gempa bumi dengan pusat gempa berada di dasar laut berkekuatan gempa > 7.0 SR• Kedalaman gempa kurang dari 60 - 70 km• Terjadi deformasi vertikal dasar laut• Magnitudo gempa lebih besar dari 6,0 Skala Richter.• Jenis patahannya turun (normal fault) atau patahan naik (thrush fault)
· Sebab-Sebab Terjadinya Tsunami......
· Gempa bumi (Tektonik) Gempa bumi Tektonik disebabkan karena adanya pergeseranlempeng bumi. Gempa bumi ini dapat menimbulkan gelombang yangcukup besar (Tsunami), tergantung dari kekuatan gempa dan besarnyaarea patahan yang terjadi. Jenis patahan yang menimbulkan tsunamiadalah Patahan turun (Normal fault) dan Patahan naik (Thrush fault). Tsunami dapat terbentuk manakala lantai samudera berubahbentuk secara vertikal dan memindahkan air yang berada di atasnya.Kejadian ini biasa terjadi di daerah pertemuan lempeng yang disebutsubduksi. Gempa bumi di daerah subduksi ini sangat efektif untukmenghasilkan gelombang tsunami dimana Lempeng Samudera slip dibawah Lempeng Kontinen. Proses ini disebut juga dengan subduksi.
· Gunung Berapi (Vulkanik) Tsunami juga disebabkan oleh Gunung Berapi aktif yang berada didasar laut. Ketika Gunung Berapi meletus, letusan vulkaniknya yang cukupbesar membuat kolom air naik dan menimbulkan tsunami. Gelombang tsunami tersebut terbentuk akibat perpindahan massa airyang bergerak di bawah pengaruh gravitasi untukmencapai keseimbangan dan bergerak di lautan. Besar kecilnya tsunami yang terjadi, tergantung dari besar kecilnya letusan gunung api tersebut. Di Indonesia, yang paling terkenal adalah letusan Gunung Krakatau (1883)
· Tanah Longsor Land Slide/ Tanah longsor dengan volume tanah yang jatuh cukupbesar dan terjadi di dasar Samudera, dapat mengakibatkan timbulnyatsunami. Biasanya tsunami yang terjadi tidak terlalu besar. Proses terjadinya : Awalnya, hanyaterjadi gempa horizontal di dasar laut denganenergi gempa yang besar. Kemudian hal inidapat meruntuhkan tebing/bukit di laut, yangdengan sendirinya gerakan dari runtuhanadalah tegak lurus dengan permukaan laut.Sehingga keadaan bukit/tebing laut sudahlabil, maka gaya gravitasi dan arus laut sudahbisa menimbulkan tanah longsor danakhirnya terjadi tsunami. Hal ini pernah terjadi di Larantuka tahun1976 dan di Padang tahun 1980.
· Benda Langit Tsunami tidak hanya disebabkan oleh semua hal yang berasal daridalam laut, namun ada juga penyebab yang berasal dari atas atau luarlaut. Penyebab yang berasal dari atas umumnya berupa hempasanmeteor atau benda langit yang jatuh dan masuk ke laut dengan tingkatbenturan yang keras sehingga menimbulkan gelombang besar. Walaupun ukuran meteornya kecil, jika kecepatannya tinggi bisa menimbulkan benturan yang kuat sehingga terjadi gelombang yang sangat besar atau Tsunami. Namun tsunami yang disebabkan oleh meteor maupun benda langit yang lain, sangat jarang sekali terjadi.
· Cara Mengurangi Efek Tsunami Beberapa negara yang sering dilanda tsunami sepertiJepang, membangun Tsunami Wall yaitu bangunan tembok setinggi 4.5meter untuk menahan laju gelombang tsunami pada saat gelombang tersebutmendekati daerah pantai. Cara lain adalah membangun pintu-pintu banjir atau parit yang cukupbesar dan lebar yang berfungsi membelokkan air yang datang akibat tsunami.Cara alamiah adalah menanam pohon bakau (mangrove) di sekitar garispantai yang terbukti mampu menahan laju tsunami seperti kasus dipemukiman Naluvedapathy di daerah India Tamil yang mengalami kerusakantidak begitu parah akibat tsunami tahun 2004 yang terjadi di Sumatera Utara– Aceh (kepulauan Andaman). Kalau begitu, apa yang harus kita lakukan apabila tanda-tanda tsunamidapat kita lihat sehingga besar kemungkinan daerah kita terkena tsunami?Yang penting dalam melakukan tindakan penyelamatan adalah tetap tenangdan tidak panik sehingga memungkinkan kita untuk tetap berfikir rasional.Setelah itu carilah daerah yang tinggi dimana gelombang tsunami tidak akanmampu menjangkau daerah tersebut seperti daerah perbukitan.
· Hubungan antara Tsunami dengan Fisika Peristiwa Gelombang Tsunami bisa dijelaskan menggunakan Fisikayaitu penjalaran gelombang secara transversal atau Tegak lurus denganarah rambatannya. Ketinggian gelombang tsunami sangat dipengaruhi oleh panjanggelombang. Sebuah tsunami memiliki panjang gelombang ratusankm, berperilaku sebagai gelombang air-dangkal yaitu sebuah gelombangketika perbandingan kedalaman air dengan panjanggelombangnya, lebih kecil dari 0,05. Rumus kecepatan gelombang air-dangkal adalah : v =√(g.d) • g (Percepatan gravitasi) • d (Kedalaman air) • v (Kecepatan gelombang air-dangkal)
· Namun, energi yang dikandung gelombang tidaklah berkurangbanyak. Ini sesuai hubungan laju energi yang hilang (energi loss rate)yaitu “gelombang berjalan berbanding terbalik dengan panjanggelombangnya”, dengan kata lain “semakin besar panjang gelombangnyamaka semakin sedikit energi yang hilang”, sehingga energi yangdikandung tsunami bisa dianggap konstan. Karena energinya konstan, berkurangnya kecepatan akan membuatketinggian gelombang (amplitudo) bertambah. Ilmuwan mencatat dengankecepatan 1.000 km/jam menuju pantai, tinggi gelombang bisamengalami kenaikan sampai 30 meter. Teori lain juga menjelaskan bahwa semakin dangkal lautnya, makagelombang akan melambat dan meninggi. Hal ini dikarenakan bagiandepan gelombang melambat dan terdorong oleh bagian belakanggelombang sehingga meninggi.
The Top 10 Most Popular Casino Games in 2021 - DrmCD
BalasHapus10. Monkey 순천 출장샵 Slots · 9. Slots from Monkey Palace · 8. Roulette from 포항 출장마사지 Relax 출장마사지 Gaming · 논산 출장샵 7. Mega Moolah Roulette · 경산 출장마사지 6. Dragon Tiger – Play for Fun · 5.