Hukum 1 Termodinamika
 |
| Hukum 1 Termodinamika |
Paham Konsep Hukum 1 Termodinamika
Kali ini kita akan mempelajari materi tentang Termodinamika. Ada beberapa topik tentang Termodinamika, namun pada artikel ini topik yang akan dibahas adalah Hukum 1 Termodinamika yang mana merupakan lanjutan dari materi Suhu dan Kalor.
Yang belum belajar atau belum ngerti materi Suhu dan Kalor baca dulu artikel ini yaa..
Termodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari hubungan antara energi, panas (kalor), dan kerja. Konsep hukum 1 termodinamika adalah salah satu konsep penting dalam termodinamika yang mempelajari tentang energi dan bagaimana ia dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.
Di artikel ini saya akan bahas konsep hukum 1 termodinamika dengan bahasa yang mudah dipahami, sehingga kamu dapat menguasai konsep ini dengan baik dan menyimpannya di dalam kepala.
Konsep Hukum 1 Termodinamika
Apa itu Energi
Energi sering diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau menyebabkan perubahan terhadap sesuatu.
 |
| Gambar .1 |
Contohnya nihh biar paham konsep energi.. Misalnya pada Setrika. Yang tadinya dari energi listrik, melakukan kerja, dan menyebabkan perubahan menjadi energi panas. (Gambar .1)
Contoh lain: Ketika mendidihkan air menggunakan Teko Bunyi. Energi dari api akan pindah ke teko kemudian merambat ke air. Selang waktu tertentu air itu akan mendidih. (Gambar .1)
Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, seperti energi kinetik menjadi energi potensial dan sebaliknya. Energi juga dapat dikelompokkan menjadi beberapa bentuk, seperti energi panas, energi kimia, energi listrik, dan energi mekanik.
Jadi energi itu banyak banget bentuknya, tergantung cabang ilmunya juga. Definisi energi di Biologi, Kimia, Teknik mesin, mungkin akan berbeda dengan definisi energi menurut fisika.
Baca Juga: Belajar Dasar-Dasar Prinsip Termodinamika
Kenalan dengan Sistem Termodinamika
Dalam termodinamika kita akan kenal dengan yang namanya sistem termodinamika dan Lingkungan.
Sistem termodinamika dapat berupa sistem tertutup, sistem terbuka, atau sistem terisolasi.
Biar paham saya ilustrasiin, misal pada Teko Bunyi tadi
Kamu masak air pake teko bunyi di dapur. Ruang dapur merupakan lingkungan, di dalam teko adalah sistem.
Sederhananya, jadi, sistem termodinamika di sini adalah proses yang terjadi di dalam teko.
Sampai sini udah mulai paham konsep termodinamika..?
Kalo kurang paham tulis ada di kolom komentar di bawah yaa
Sistem Tertutup
Sistem Tertutup adalah sistem yang tidak memperbolehkan masuknya zat atau keluarnya zat, tetapi dapat melakukan pertukaran energi dengan lingkungan.
Konsep pada sistem ini digunakan untuk menghasilkan energi, atau untuk memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain, tanpa ada aliran massa yang masuk atau keluar dari sistem.
"Jadi yang bergeraknya itu energinya aja, zatnya (yang memiliki massa) tidak ikut bergerak atau berpindah"
Paham Konsep dengan contoh Sistem Tertutup
Contohnya pada teko bunyi tadi. Bunyi teko ketika air di dalamnya mendidih merupakan akibat dari energi uap yang bergerak keluar. Airnya gak ikut keluar juga kann??
Baca Juga: Ilmu Fisika pada Termos Air Panas 2 Liter Tahan 24 Jam
Ini merupakan salah satu penerapan konsep hukum 1 termodinamika.
Sistem Terbuka
Sistem Terbuka adalah sistem yang memperbolehkan masuknya atau keluarnya zat dan energi.
Sistem terbuka memungkinkan aliran masuk dan keluar massa dan energi untuk menghasilkan produk atau melakukan pekerjaan, serta memungkinkan interaksi dengan lingkungan sekitar.
Paham Konsep dengan contoh Sistem Terbuka
Fotosintesis pada Tumbuhan. Melalui fotosintesis, tumbuhan mengambil energi dari matahari dan karbon dioksida dari udara, kemudian menghasilkan oksigen dan glukosa.
Tumbuhan juga mengambil nutrisi dari tanah dan mengeluarkan limbah ke lingkungan sekitar.
Proses ini juga merupakan konsep hukum 1 termodinamika. Jadi ada sistem, ada lingkungan.
Sistem Terisolasi
Sistem terisolasi, konsepnya adalah sistem yang tidak memperbolehkan masuknya atau keluarnya zat atau energi.
Sistem terisolasi digunakan untuk menjaga kondisi sistem tetap stabil dan tidak berubah dengan tidak memungkinkan aliran yang bermassa masuk atau keluar, dan energi juga tidak memungkinkan masuk dan keluar dari sistem atau ke sistem.
Paham Konsep dengan Contoh Sistem Terisolasi
Termos. Termos adalah contoh penerapan sistem terisolasi yang digunakan untuk menjaga suhu minuman atau makanan agar tetap panas atau dingin dalam waktu yang lama.
Dalam termos, ada lapisan insulasi yang tidak memungkinkan aliran panas ke luar atau masuk ke dalam, sehingga suhu dalam termos tetap stabil.
Sebenarnya ada aja sihh energi yang keluar dari termos, tapi kecil banget..
Makanya makanan atau minuman yang disimpan di termos bisa tahan hingga beberapa hari.
Kerja dan Panas
Kerja dan panas adalah dua cara utama di mana energi dapat dipindahkan ke sistem atau dari sistem termodinamika. Kerja dapat dilakukan oleh sistem pada lingkungan (contohnya teko bunyi tadi) atau sebaliknya.
Sementara panas selalu mengalir dari daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin.
Panas mengalir dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya rendah.
Baik kerja maupun panas dapat digunakan untuk meningkatkan atau mengurangi energi dalam suatu sistem termodinamika.
Hukum 1 Termodinamika
Sekarang baru dehh kita masuk ke inti membahasan, Hukum 1 Termodinamika.
Hukum 1 termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, tetapi hanya dapat diubah bentuknya.
Energy cannot be created or destroyed, but it can be transferred.
Misalnya setrika tadi, energi listriknya itu gak hilang, tapi diubah bentuknya menjadi energi panas.
Begitu juga dengan teko bunyi. Energi panas dari api mengakitkan air mendidih sehingga mengubah energi panas menjadi energi uap.
Hukum ini juga menyatakan bahwa perubahan energi dalam suatu sistem termodinamika sama dengan jumlah panas yang masuk ke sistem dikurangi jumlah kerja yang dilakukan oleh sistem pada lingkungan sekitarnya.
Contoh Penerapan Hukum 1 Termodinamika
Hukum 1 termodinamika digunakan dalam berbagai aplikasi praktis, seperti dalam mesin kalor, kulkas, mesin uap, dan reaktor nuklir.
Karena terlalu panjang, nanti kita bahas di artikel terpisah yaa..
Dalam mesin kalor, panas dari pembakaran bahan bakar digunakan untuk menghasilkan gerakan pada piston mesin.
Kulkas menggunakan energi listrik untuk memindahkan panas dari dalam kulkas ke lingkungan luar.
Mesin uap mengubah energi panas menjadi energi mekanik, sedangkan reaktor nuklir menggunakan energi dari reaksi nuklir untuk menghasilkan panas.
Baca Juga: Materi Hukum 2 Termodinamika: Konsep Entropi, Kerja, dan Energi
Kesimpulan
Pemahaman konsep hukum 1 termodinamika sangat penting dalam banyak aplikasi praktis dan dalam pemahaman dasar termodinamika secara umum.
Konsep ini melibatkan pemahaman tentang energi, sistem termodinamika, kerja, dan panas.
Dengan pemahaman yang kuat tentang konsep ini, diharapkan kamu dapat lebih mudah memahami bagaimana energi dapat dipindahkan dan diubah bentuknya dalam berbagai aplikasi praktis.