Termodinamika
Termodinamika adalah cabang fisika yang mempelajari pergerakan panas di antara benda-benda yang berbeda. Termodinamika juga mempelajari perubahan tekanan dan volume benda. Cabang matematika yang disebut statistika sering digunakan dalam termodinamika untuk melihat gerakan partikel.
Termodinamika berguna karena membantu kita memahami bagaimana dunia atom-atom yang sangat kecil terhubung dengan dunia skala besar yang kita lihat sehari-hari.
Termodinamika juga memiliki dua cabang utama yang disebut termodinamika klasik dan termodinamika statistik. Ide penting dalam termodinamika adalah sistem termodinamika.
Contoh sistem termodinamika adalah batu bata. Batu bata terdiri dari banyak atom yang semuanya memiliki sifatnya sendiri-sendiri. Semua sistem termodinamika memiliki dua jenis sifat, ekstensif dan intensif. Untuk batu bata, sifat ekstensif adalah sifat yang Anda dapatkan dengan menjumlahkan semua atom. Hal-hal seperti volume, energi, massa, dan muatan bersifat ekstensif karena dua batu bata yang sama disatukan memiliki massa dua kali lebih banyak dari satu batu bata. Sifat intensif batu bata adalah yang Anda dapatkan dengan melihat rata-rata di atas semua atom. Hal-hal seperti suhu, tekanan, dan kerapatan bersifat intensif karena dua batu bata yang sama masih memiliki suhu yang sama dengan satu batu bata saja.
Hukum termodinamika
Ada empat hukum termodinamika yang mengatakan bagaimana energi dapat dipindahkan di antara dua objek dalam bentuk panas.
- Hukum termodinamika Zeroth
Jika dua sistem memiliki aliran panas yang sama bolak-balik dan salah satu dari dua sistem memiliki aliran panas yang sama bolak-balik dengan sistem lain, ketiga sistem memiliki aliran panas yang sama satu sama lain.
Peningkatan energi dalam suatu sistem sama dengan energi yang diberikan kepada suatu sistem dalam bentuk panas atau kerja. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya diubah. Jumlah energi yang diberikan ke suatu sistem adalah jumlah energi yang sama yang diambil dari lingkungan.
Diberikan sepasang sistem yang bersentuhan dengan temperatur yang berbeda, panas akan mengalir dari panas ke dingin sampai temperatur sistem menjadi sama.
- Hukum ketiga termodinamika
Ketika sebuah sistem memiliki suhu 0 kelvin, nol mutlak (suhu terendah), entropi (energi yang tidak dapat digunakan untuk melakukan kerja) berada pada 0.
Penggunaan termodinamika
Sebelumnya, termodinamika dipelajari untuk membuat mesin uap bekerja lebih baik. Sekarang, ide-ide dari termodinamika digunakan dalam segala hal, mulai dari membuat mesin hingga mempelajari lubang hitam.
Para ilmuwan menggunakan termodinamika untuk berbagai alasan. Salah satunya adalah untuk membuat mesin dan lemari es yang lebih baik. Yang lainnya adalah untuk memahami sifat-sifat bahan sehari-hari sehingga mereka dapat membuatnya lebih kuat di masa depan. Termodinamika juga digunakan dalam kimia untuk menjelaskan reaksi mana yang akan berhasil dan mana yang tidak (studi ini dikenal sebagai kinetika kimia). Termodinamika sangat kuat karena model sederhana untuk atom bekerja dengan baik dalam menjelaskan sifat-sifat sistem besar seperti batu bata.
Halaman terkait
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa itu termodinamika?
J: Termodinamika adalah cabang fisika yang mempelajari hubungan antara panas, suhu, dan energi.
T: Bagaimana matematika digunakan dalam termodinamika?
J: Matematika, khususnya statistika, sering digunakan dalam termodinamika untuk melihat gerakan partikel.
T: Apa saja aplikasi termodinamika?
J: Termodinamika membantu kita memahami bagaimana dunia atom-atom yang sangat kecil terhubung ke dunia skala besar yang kita lihat sehari-hari. Termodinamika juga memiliki dua cabang utama yang disebut termodinamika klasik dan termodinamika statistik.
T: Apa contoh sistem termodinamika?
J: Contoh sistem termodinamika adalah batu bata yang terdiri dari banyak atom dengan sifatnya masing-masing.
T: Apa yang dimaksud dengan sifat ekstensif?
J: Sifat ekstensif adalah sifat yang Anda dapatkan dengan menjumlahkan semua atom seperti volume, energi, massa, dan muatan karena dua batu bata yang sama disatukan memiliki massa dua kali lebih banyak daripada satu batu bata.
T: Apa itu sifat intensif?
J: Sifat intensif adalah sifat yang Anda dapatkan dengan melihat rata-rata dari semua atom seperti suhu, tekanan, dan kerapatan karena dua batu bata yang sama masih memiliki suhu yang sama dengan satu batu bata saja.
