Belajar ilmu fisika memanglah sangat banyak dan luas sekali materinya. Kamu harus pasang mata, telinga, dan tingkat kefokusan tinggi untuk lebih memahami secara mendalam materi yang membutuhkan pemahaman secara utuh. Untuk itu, mari fokuskan matamu dari chat pacar kamu, hehe.
Untuk kamu yang gemar belajar fisika tidak akan lengkap jika belum memahami materi tentang termodinamika. Berasal dari kata thermos dan dynamic yang memiliki arti panas dan perubahan atau gerak. Pada materi termodinamika ini intinya kamu akan mempelajari kinerja fisika energi.
Pengertian Termodinamika
Termodinamika merupakan salah satu ilmu fisika yang di dalamnya mempelajari panas maupun temperatur. Selain itu, dalam materi ini kamu juga mempelajari hubungan antara panas dan temperatur dengan dengan gerak dan energinya. Kamu juga akan mengetahui tentang energi panas dapat mengalir, proses alirannya, dan apa yang diakibatkan dari peristiwa tersebut.
Hal di atas sangat berkaitan erat dengan fisika energi, entropi, panas ,dan kespontanan proses. Pada materi ini kamu akan memahami suatu pertukaran energi dalam bentuk sistem pembatas dan lingkungan, serta dalam bentuk kalor dan kerja. Contoh fenomena dalam kehidupan sehari-hari ialah pada saat kamu meniup minuman panas, pembangkit listrik, perkakas elektronik, dan lain sebagainya.
Prinsip Termodinamika
Prinsip dari ilmu ini yakni melibatkan panas, mekanika, dan kalkulus diferensial pada berbagai ilmu pengetahuan lainnya. Hal alami atau fenomena yang terjadi di kehidupan sehari-hari merupakan prinsip dari materi ini. Dalam ilmu ini pun dikenal juga dengan sebuah sistem dan lingkungan, sistem menjadi suatu hal sedang diteliti atau diperhatikan.
Lingkungan merupakan batasan yang memisahan antara sistem dengan bagian luarnya atau semesta. Ada 3 jenis sistem jika diklasifikasikan berdasarkan pertukaran yang terjadi pada sistem dan lingkungan. Berikut adalah 3 jenis sistem tersebut.
1. Sistem Terbuka
Sistem terbuka terjadi pertukaran energi dan benda dengan lingkungannya, yang dimaksud dengan energi ialah panas dan kerja dan yang dimaksud dengan benda ialah materi. Peralatan yang terdapat aliran massanya ke dalam dan keluar merupakan sistem terbuka. Contoh dari peralatan sistem terbuka ialah kompresor, nozel, motor bakar, dan lain sebagainya.
2. Sistem Tertutup
Sistem tertutup terjadi pertukaran energi berupa panas dan kerja, namun tidak terjadi pertukaran benda. Adanya pertukaran panas dan kerja ditentukan dari sifat pembatasnya. Jika pembatasnya adiabatik maka tidak bisa terjadi pertukaran panas. Dan jika pembatasnya rigid maka yang tidak bisa terjadi pertukaran yaitu kerja.
3. Sistem Terisolasi
Sistem terisolasi tidak akan terjadi pertukaran apapun, baik itu benda maupun panas dan kerja. Contoh yang termasuk ke dalam sistem terisolasi ialah suatu wadah yang terisolasi seperti tabung gas.
Hukum Termodinamika
Setiap ilmu fisika terutama ini terdapat empat hukum yang penerapannya berlaku pada bab ini, di antaranya ialah sebagai berikut.
1. Hukum Termodinamika 0
Hukum ini menyatakan bahwa kesetimbangan termal itu berlaku universal, yang artinya semua benda atau zat memiliki kesetimbangan termal yang sama jika disatukan.
2. Hukum Termodinamika 1
Hukum ini merupakan hukum kekekalan energi yang terjadi pada gas. Bunyi dari hukum ini ialah kalor yang diterima gas digunakan untuk mengubah energi dalam gas menjadi usaha. Persamaan yang dimiliki oleh hukum termodinamika 1 ialah sebagai berikut.
Q = ΔU + W
Keterangan:
Q = energi kalor (J)
ΔU = perubahan energi dalam (J)
W = usaha gas (J)
Sedangkan usaha (W) yang terjadi pada gas dapat dihitung menggunakan rumus berikut.
Usaha dan perubahan energi memiliki makna tertentu, berikut ini makna nilai usaha dan perubahan energy sebagai berikut.
a. Jika usaha nilainya positif (+W), maka artinya gas melakukan usaha dan volume akan bertambah atau sering disebut dengan ekspansi.
b. Jika usaha nilainya negatif (-W), maka artinya gas menerima usaha dan volume akan berkurang atau sering disebut dengan kompresi.
c. Jika perubahan energi nilainya positif (+ΔU),maka artinya terbentuk energi dalam dan suhunya akan naik.
d. Jika perubahan energi nilainya (-ΔU),maka artinya energy dalam berubah menjadi usaha dan suhu akan turun.
Perubahan energi dalam dapat dirumuskan sebagai berikut.
Adapun proses-proses yang terjadi pada gas, di antaranya ialah sebagai berikut.
a. Proses Isobarik
Proses ini memiliki tekanan yang konstan, berikut persamaan yang dimiliki oleh proses isobarik.
b. Proses Isokhorik
Proses ini memiliki volume yang konstan, sehingga berlaku persamaan seperti berikut.
c. Proses Isotermik
Pada proses ini memiliki suhu yang konstan, sehingga berlaku persamaan seperti berikut :
d. Proses Tertutup
Proses ini tidak mengubah nilai kalor pada suatu sistem atau ΔQ = 0
3. Hukum Termodinamika 2
Hukum ini menyatakan bahwa kalor tidak mengalir spontan dari dingin ke panas, kecuali ada usaha dari luar. Tidak ada mesin yang dapat bekerja hanya dengan mengambil energi dari reservoir panas kemudian membuangnya kembali untuk menghasilkan mesin abadi.
Penerapan hukum termodinamika yaitu pada mesin kalor/panas, yang merupakan mesin untuk mengubah kalor dari suatu sumber kalor (reservoir panas) menjadi usaha dan sebagian lainnya dibuang ke lingkungan (reservoir dingin). Secara matematis, persamaan hukum ini dapat ditulis seperti berikut:
Mesin yang menggunakan penerapan dari hukum ini dinamakan dengan mesin carnot. Mesin carnot terbagi menjadi dua yakni mesin panas carnot dan mesin dingin carnot. Mesin panas carnot yaitu mesin panas yang efisiensinya mendekati 100% atau biasanya disebut dengan mesin ideal.
Mesin carnot bekerja membentuk sebuah siklus yang dinamakan dengan siklus carnot. Pada siklus carnot ini terdiri atas 4 proses di antaranya ialah pemuaian dan pemampatan. Pemuaian terbagi menjadi dua yakni pemuaian isothermal dan adibatik. Sedangkan pemampatan juga terbagi menjadi dua yaitu isothermal dan adiabatic.
4. Hukum Termodinamika 3
Hukum ini menyatakan bahwa proses akan berhenti ketika sistem mencapai temperatur non absolut. Saat itu entropi sistem akan mendekati bahkan mencapai nilai minimum. Pada temperatur bernilai nol pada temperatur non absolut bentuk entropi akan berstruktur seperti Kristal.
Contoh Soal Hukum Termodinamika
Gas awalnya mempunyai volume sebesar 20 m3, kemudian gas tersebut dipanaskan dengan secara atau dalam keadaan isobaris sampai volume akhirnya menjadi 50 m3. Tentukan usaha luar yang terjadi pada gas tersebut jika tekanan gasnya ialah 3 atm, dan diketahui bahwa 1 atm = 1,01 x 105 Pa!
Pembahasan
Diketahui:
V1 = 20 m3
V2 = 50 m3
P = 3 atm = 3,03 x 105 Pa
Ditanyakan: W?
Jawab:
Isobaris, maka tekanannya tetap sehingga menggunakan rumus W = P ΔV
W = P(V2 – V1)
W = 3,03 x 105 x (50-20) = 9,09 x 106 Pa
REKOMENDASI
Pertidaksamaan Linear Materi Pertidaksamaan Linear - Saat memasuki jenjang sekolah SMP dan SMA, salah satu materi pembelajaran Matematika yang akan diberikan adalah persamaan dan pertidaksamaan linear. Dalam materi pertidaksamaan linear dibagi menjadi 2…
√ Contoh Dialog Interaktif : Pengertian, Unsur, Komentar,… Apa itu dialog interaktif? Tahukah Anda apa yang dimaksud dengan dialog interaktif? Ya, Yang akan kita bahas adalah pengertian dialog interaktif, unsur-unsur dialog interaktif, hal-hal yang perlu diperhatikan saat dialog…
Integral Idenfinite Integral/Antiderivatif atau yang lebih akrab disebut integral tak tentu adalah sebuah bentuk operasi integral dalam suatu fungsi, dan bisa menghasilkan fungsi baru. Dalam konsep ini, fungsi utama belum memiliki…
Cara Membuat Proposal Usaha Yang Baik dan Benar Cara membuat proposal usaha - Penulisan proposal usaha sangatlah penting bagi kamu yang ingin mengembangkan bisnis. Hal ini karena dengan menggunakan proposal tersebut, kamu bisa mendapatkan bantuan dari pihak ketiga.…
Kalimat Aktif dan Pasif Apa itu Kalimat Aktif dan Pasif ? yang akan pastiguna.com bahas adalah pengertian, ciri-ciri, fungsi, dan contoh kalimat aktif dan pasif. Silahkan baca sampai selesai, agar kamu benar-benar paham tentang…
Gaya Gesek Tentu sebagian besar orang sudah tidak asing lagi ketika mendengar kata gaya gesek termasuk Kamu, iya kan? Apalagi bagi Kamu yang sewaktu SMA masuk di jurusan IPA, bagi yang belum…
Future Continuous Tense Tense dengan bentuk future memiliki beragam variasi. Salah satunya adalah future continuous tense yang akan memberikan penggambaran mengenai kejadian di masa depan. Perbedaannya adalah kejadian yang akan terus berlanjut dengan…
Reported Speech Apakah kamu pernah menyampaikan perkataan seseorang kepada orang lain? Dalam bahasa Indonesia, kamu pasti mengenal kalimat berita yang digunakan untuk menyampaikan perkataan seseorang kepada orang lain. Ternyata bahasa Inggris juga…
Conditional Sentences Hampir setiap orang pernah berandai-andai. Siapa sangka, dalam bahasa Inggris kalimat pengandaian juga mempunyai struktur dan aturan sendiri lho. Bagi kamu yang gemar berandai-andai, cobalah mempelajari conditional sentences agar pengandaian…
Memahami Konsep Suku Banyak dan Nilainya dengan Substitusi… Suku Banyak - Tentunya, kamu sudah paham dengan istilah persamaan kuadrat, kan? Untuk menentukan unsur persamaan kuadrat tersebut, kamu bisa melakukan kuadrat sempurna, pemfaktoran, dan sebagainya. Namun, bagaimana caranya kamu…
Usaha dan Energi Bagi kamu yang menyukai pelajaran fisika tentu sudah tidak asing lagi dengan istilah usaha dan energi kan? Sebuah energi yang disalurkan untuk dapat membuat suatu benda bergerak karena adanya gaya…
Hukum Pascal Banyak yang mengatakan bahwa belajar fisika itu susah dan malah membuat pusing, hehe. Namun, tidak sedikit orang yang justru menyukai pelajaran fisika. Mungkin kamu adalah salah satu yang gemar mempelajari…
Gaya Lorentz Berbicara tentang ilmu fisika pasti tidak asing dengan istilah gaya bukan? Yap, Gaya mempunyai jenis yang beragam, salah satunya gaya Lorentz. Penamaan gaya tersebut biasanya diambil dari nama belakang penemu…
MATERI SENAM LANTAI : Pengertian, Tujuan Dan Manfaatnya Materi Senam lantai - tahukah anda apa itu senam lantai? Jika belum, maka tepat sekali anda berada di artikel kali ini. Yang mana akan kita bahas dan jelaskan pengertian senam…
Besaran dan Satuan Fisika Fisika itu seperti halnya ilmu lain, melakukan pengamatan dan mengajukan pertanyaan mendasar. Misalnya, seberapa besar objek? Berapa massa yang dimilikinya? Seberapa jauh perjalanannya? Untuk menjawab pertanyaan ini, para ilmuwan fisika…
Dakwah: Pengertian, Tujuan, Ilmu Dakwah, Fiqhud Dakwah pastiguna.com - Berbicara mengenai pengertian dakwah dan tujuan, sebagian besar orang terutama umat muslim tentu pernah mendengarnya dalam kehidupan sehari-hari. Memang dakwah sangat berkaitan erat dengan agama Islam. Sebab, melalui…
Teori Relativitas Waktu dan ruang dapat berubah dan tidak konstan. Teori ini mengembangkan teori dari seorang ilmuwan bernama Sir Isaac Newton bahwa waktu dan ruang itu konstan. Pemahaman baru ini dijelaskan dalam…
Question Tag Ketika mengobrol dengan teman, mungkin kamu sering menggunakan pertanyaan kan?, bukan?, atau ya?. Tahukah kamu? Bahasa Inggris juga mengenal pertanyaan singkat seperti itu, lho. Biasa dikenal dengan nama question tag…
Panca Indra Manusia Panca Indra Manusia - Untuk bisa beraktivitas dengan baik tentunya seseorang didukung oleh yang namanya indra. Indra ini sangat membantu karena fungsi yang dimilikinya, seseorang bisa berinteraksi antara satu sama…
Pembahasan Persamaan Trigonometri serta Contoh Soalnya Persamaan trigonometri adalah jenis persamaan yang memuat fungsi trigonometri pada sudut yang nilainya belum diketahui. Kalau kamu sudah pernah mempelajari tentang persamaan kuadrat atau persamaan linear, sebetulnya, persamaan trigonometri tidak…
Daya dalam Kehidupan Sehari-Hari Semua orang sangat akrab dengan daya atau kekuatan. Kekuatan membantu mengukur energi yang digunakan untuk melakukan pekerjaan. Kekuatan selalu tergantung pada pekerjaan yang dilakukan, jadi jika seseorang bekerja dengan kecepatan…
Materi Teks Eksplanasi Lengkap Materi teks eksplanasi - Berikut adalah pengertian, fungsi, ciri-ciri, struktur, kaidah kebahasaan teks eksplanasi dan cara membuatnya. Yuk simak pembahasantentang materi teks eksplanasi yang sudah pastiguna.com kemas dengan bahasa yang…
Apa itu Konjungsi? Pengertian, Contoh Macam-macam Kata… Apa itu konjungsi ? konjungsi biasa disebut dengan kata penghubung, berikut adalah penjelasannya mulai dari pengertian, dan macam-macam kata penghubung beserta contohnya. Yang mana, dengan adanya pembahasan ini mudah-mudahan bisa…
Perbedaan Statistik Dan Statistika Dalam percakapan sehari-hari, kata-kata statistik dan statistika sangat umum digunakan. Statistik dan statistika merupakan dua kata yang hampir mirip dan banyak orang yang masih bingung tentang perbedaannya. Untuk mengetahui perbedaan…
Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan Semua makhluk hidup pasti akan melalui fase pertumbuhan dan perkembangan dalam hidupnya. Meskipun terkesan serupa, namun ada beberapa perbedaan mendasar antara pertumbuhan dan perkembangan. Berikut ini akan dijelaskan secara singkat…
Fluida Statis Bagi kamu yang gemar belajar fisika atau memang mendapatkan mata pelajaran fisika, kamu harus tahu apa itu fluida. Tidak lengkap rasanya jika mempelajari ilmu fisika tanpa mengetahui tentang fluida. Fluida…
Hukum Newton 1 2 3 – Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Hampir semua siswa pasti pernah mendengar mengenai Hukum Newton. Namun, tahukah kamu bahwa hukum tersebut ada tiga jenis yang memiliki bunyi dan rumus berbeda yaitu Hukum Newton 1 2 3.…
Linking Verbs Bahasa Inggris mempunyai banyak hal yang menarik untuk diulas. Salah satu materi yang membuat penasaran dan tidak kalah penting untuk dipelajari adalah linking verbs atau kata kerja penghubung. Tentu kamu…
Suhu dan Kalor Suhu dan kalor merupakan salah satu materi yang ada dalam ilmu fisika. Pembahasan kali ini biasanya sangat identik dengan panas, namun maksud dari ilmu fisika yang satu ini tidaklah selalu…
Kelas Maya Kelas Maya - Negara Indonesia saat ini sedang menghadapi masa pandemi Covid 19. Dengan adanya pandemi tersebut, membuat seluruh pembelajaran dialihkan melalui kelas maya atau kelas online. Artinya seluruh siswa…