Pengertian
Sistem termodinamika merupakan suatu ruang terbatas atau sejumlah materi berupa gas yang di dalamnya terjadi proses -proses termodinamika. Batas yang memisahkan sistem dari luar sistem disebut sebagai lingkungan.
- Sistem terbuka mempertukarkan materi dan energi dengan lingkungan.
- Sistem tertutup mempertukarkan energi dengan lingkungan.
- Sistem terisolir tidak mempertukarkan materi dan energi dengan lingkungan. Sistem termodinamika dapat berubah ukurannya, artinya dapat mempunyai batas yang diam atau bergerak.
Sifat-sifat sistem termodinamika
Sistem termodinamika memiliki sifat-sifat termodinamika yang bersifat makro, yang dapat dijelaskan secara mikroskopis. Suhu, tekanan, dan volume gas menunjukkan sifat gas. Sifat ini mempunyai nilai tertentu atau variabel keadan pada keadaan tertentu sehingga tekanan (p), suhu (T), dan volume (V) merupakan variabel-variabel keadaan.
Sifat-sifat sistem dapat diukur baik langsung maupun tidak langsung pada saat sistem mengalami kesetimbangan dengan lingkungan. Dalam keadaan setimbang sifat harus serbasama dalam keseluruhan sistem, misalnya hanya ada satu nilai suhu saja. Sifat sistem sebagai materi ada dua, yaitu :
- Intrinsik, tidak bergantung pada massa. Contoh: suhu, tekanan udara, dan massa jenis,
- Ekstrinsik, bergantung pada massa. Contoh: berat dan volume, energi dalam, dan entropi.
Usaha dan Gas Ideal
Sebuah gas berada dalam sebuah silinder yang tertutup oleh piston. Jika piston digeser keluar sejauh ∆s pada tekanan konstan, maka usaha yang dilakukan oleh gas adalah..
Empat Proses Termodinamika
Proses Adiabatis
Pada proses adiabatis tidak terjadi perpindahan kalor antara sistem dengan lingkungan. Sistem adiabatis merupakan suatu pendekatan karena tidak mun- gkin ada keadaan tanpa perpindahan kalor sama sekali. Keadaan ini dapat terjadi jika proses termodinamika berlangsung sangat cepat sehingga tidak terjadi perpindahan kalor pada bidang batas. Kompresi dan ekspansi dari me- sin pembakaran turbin dapat terjadi dalam waktu yang sangat singkat karena putaran yang cepat sehingga merupakan peristiwa adiabatis.
Proses Isobarik
Ketika air dipanaskan dalam wadah terbuka, tekanan pada air akan sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Jika pemanasan terus berlanjut, air akan berubah wujud menjadi uap air. Proses (Isobarik) perubahan wujud ini terjadi pada tekanan konstan dan disertai dengan peningkatan volume.
Proses Isotermal
Proses isotermal adalah proses yang terjadi pada suhu tetap. Ada dua jenis proses isotermal, yaitu proses isotermal ekspansi dan proses isotermal kompresi.
Proses Isokhorik
Pressure cooker yang sedang beroperasi merupakan contoh alat yang men- galami proses isokhorik walau tidak terjadi secara 100%. Proses isokhorik adalah proses yang terjadi pada volume tetap.
Proses Reversibel dan Ireversibel
Proses reversibel merupakan proses yang keadaan akhir dapat dikembalikan ke keadaan awalnya. Proses ireversibel tidak berlaku seperti itu. Semua proses alami merupakan proses ireversibel. Ketika membahas hukum II Termodinamika maka proses ireversibel berkaitan dengan proses spontan.