Thermodinamika adalah ilmu
tentang energi, yang secara spesific membahas tentang hubungan antara energi
panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi didalam alam dapat
terwujud dalamberbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu energi
kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit, energi
akibat gaya magnit, dan lain-lain. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke
bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa tehnologi. Selain itu
energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan ataudihilangkan,
yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentukmenjadi bentuk lain tanpa
ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi
atau kekekalan energi.
Prinsip thermodinamika tersebut
sebenarnya telah terjadi secaraalami dalam kehidupan sehari-hari. Bumi setiap
hari menerima energigelombang elektromagnetik dari matahari, dan dibumi energi
tersebutberubah menjadi energi panas, energi angin, gelombang laut, prosespertumbuhan
berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak proses alamlainnya. Proses didalam diri
manusia juga merupakan proses konversienergi yang kompleks, dari input energi
kimia dalam maka nan menjadienergi gerak berupa segala kegiatan fisik manusia,
dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pikiran kita.
Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupunudara merupakan
contoh yang sangat kita kenal dari mesin konversienergi, yang merubah energi kimia
dalam bahan bakar atau sumberenergi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk
gerak atauperpindahan diatas permukaan bumi, bahkan sampai di luar angkasa.Pabrik-pabrik
dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan olehmesin pembangkit energi
listrik yang menggunakan prinsip konversi energipanas dan kerja. Untuk
kenyamanan hidup, kita memanfaatkan mesin airconditioning, mesin pemanas, dan refrigerators
yang menggunakan prinsip dasar thermodinamila.
Telah disampaikan sebelumnya bahwa energi dapat terwujuddalam
berbagai bentuk, yaitu energi kimia, energi panas, energi mekanis,energi
listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnetik, energigaya magnit,
dan lain-lain. Suatu media pembawa energi dapatmengandung berbagai bentuk
energi tersebut sekaligus, dan jumlah energinya disebut energi total (E).
Berbagai bentuk energi diatas
dapat pula dikelompokkan menjadi duabentuk, yaitu energi makroskopik dan energi
mikroskopik. Energimakroskopik adalah keberadaan energi ditandai dari posisinya
terhadaplingkungannya atau terhadap suatu referensi yang ditentukan. Contohbentuk
energi makroskopik adalah energi kinetik (KE) dan energi potensial(PE).
Keberadaan energi mikroskopik ditentukan oleh struktur internal darizat pembawa
energi sendiri dan tidak tergantung kepadalingkungannnya, yaitu struktur dan
gerakan molekul zat tersebut. Energi mikroskopik ini disebut sebagai energi
internal (U).
Energi makroskopik berhubungan dengan gerakan masapembawa
energi, dan pengaruh luar seperti gaya gravitasi, pengaruhenergi listrik, sifat
magnit, dan tegangan pemukaan fluida.Energi internal meliputi semua jenis
energi mikroskopik, yaitu akibat daristruktur dan aktivitas molekul dalam masa yang
ditinjau. Struktur molekul adalah jarak antar molekul dan besar gaya tarik
antar molekul, sedangaktivitas molekul adalah kecepatan gerak molekul. Energi
laten adalahenergi yang merubah jarak dan gaya tarik antar molekul, sehingga
masa berubah fase antara fase padat atau cair menjadi gas. Energi sensibel merubah
kecepatan gerak molekul, yang ditandai oleh perubahan temperatur dari masa yang
ditinjau. Energi kimia adalah energi internal sebagai akibat dari komposisi kimia
sua tu zat, yang merupakan energi yang mengikat atom dalam molekul zat
tersebut. Perubahan struktur atom menyebabkan perubahan energi pengikat atom
dalam molekul, sehingga reaksinya dapat melepaskan energi (eksothermis) misalnya
dalam reaksi pembakaran, atau memerlukan energi (indothermis). Bentuk energi
internal lainnya adalah energi nuklir, yang merupakan energi ikatan antara atom
dengan intinya.
0 komentar:
Posting Komentar