Pada sistem Termodinamika, ada 4 hukum dasar, yaitu :
·
Hukum Awal / ke-Nol (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum ini menyatakan bahwa dua
sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam
saling setimbang satu dengan lainnya.
·
Hukum Pertama Termodinamika
Hukum
ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi
dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari
jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan
terhadap sistem.
Hukum pertama termodinamika adalah suatu pernyataan mengenai hukum universal dari
kekekalan energi dan mengidentifikasikan perpindahan panas sebagai
suatu bentuk perpindahan energi. Pernyataan paling umum dari hukum pertama
termodinamika ini berbunyi:
Kenaikan energi internal dari
suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang
ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh
sistem terhadap lingkungannya , yang dikatakan oleh James Presscottyang
melalui eksperimen-eksperimennya berhasil menyimpulkan bahwa panas dan kerja
saling dapat dikonversikan. Pernyataan eksplisit pertama diberikan oleh Rudofl
Clausiuss pada1850: "Terdapat suatu fungsi keadaan E, yang disebut
'energi', yang diferensialnya sama dengan jumlah kerja yang
dipertukarkan dengan lingkungannya pada suatu proses adiabatik."
Hukum kedua termodinamika menyebutkan
bahwa adalah tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja
dalam suatu siklus yang semata-mata mengubah energi panas yang diperoleh dari
suatu reservoir pada suhu tertentu seluruhnya menjadi usaha mekanik.
Hukum kedua termodinamika mengatakan bahwa aliran kalor memiliki arah; dengan
kata lain, tidak semua proses di alam semesta adalah reversible (dapat
dibalikkan arahnya). Sebagai contoh jika seekor beruang kutup tertidur di
atas salju, maka salju dibawah tubuh nya akan mencair karena kalor dari
tubuhberuang tersebut. Akan tetapi beruang tersebut tidak dapat mengambil
kalor dari salju tersebut untuk menghangatkan tubuhnya. Dengan demikian, aliran
energi kalor memiliki arah, yaitu dari panas ke dingin. Satu aplikasi penting
dari hukum kedua adalah studi tentang messin kalor.
·
Hukum
ketiga Termodinamika
Hukum ketiga termodinamika terkait
dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu
sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi
sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi
benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.
Hukum
ketiga termodinamika menyatakan bahwa perubahan entropi DSt yang
berkaitan dengan perubahan kimia atau perubahan fisika bahan murni pada T=0.
Transisi
yakni perubahan fisika, dalam zat (misalnya belerang) dari struktur A (rombik)
ke B (monoklinik) pada suhu normal disertai dengan perubahan entropi; ini
diilustrasikan secara skematik di ilustrasi T8. Dapat ditunjukkan secara
eksperimen, bahwa bila suhunya mendekati 0 K, perubahan entropi transisi DSt menurun.
Karena 0 K tidak dapat dicapai secara eksperimen, hal ini diungkapkan secara
matematik
Lim DSt = 0,
T=0
Secara intuitif hukum ketiga dapat
dipahami dari fakta bahwa pergerakan ionik atau molekular maupun atomik yang
menentukan derajat ketidakteraturan dan dengan demikian juga besarnya entropi,
sama sekali berhenti pada 0 K. Dengan mengingat hal ini, tidak akan ada
perubahan derajat ketidakteraturan dalam perubahan fisika atau kimia dan oleh
karena itu tidak akan ada perubahan entropi.
0 komentar:
Posting Komentar