- PROPERTI (SIFAT-SIFAT), PROSES DAN SIKLUS TERMODINAMIKA
Setiap sistem mempunyai karakteristik tertentu ditandai oleh kondisi fisika yang digambarkan seperti volume, temperatur, tekanan dll.
Masing-masing karakteristik disebut properti dari sistem. Ini semuanya adalah sifat-sifat makroskopik. Apabila semua properti dari sistem mempunyai harga tertentu, sistem dikatakan berada pada suatu keadaan (state). Properti-properti digambarkan da lam sistem koordinat untuk menggambarkan keadaan suatu sistem. Semuanya itu adalah variable keadaan sistem. Suatu operasi dimana satu atau lebih properti dari sistem berubah disebut peruba han keadaaan. Rangkaian keadaan (state) selama perubahan keadaan disebut lintasan (path) dari perubahan keadaan. Apabila lintasan telah lengkap, maka perubahan keadaan tersebut disebut sebuah proses, contohnya seperti proses tekanan tetap. Siklus termodinamika didefinisikan sebagai rangkain perubahan keadaan yang keadaaan akhirnya identik dengan keadaan awalnya.
Properti mempunyai dua tipe. Properti intensif adalah tidak tegantung massa didalam sistem, seperti tekanan dan temperatur. Properti ekstensif adalah berhubungan dengan massa, misalnya volume, enersi dll. Apabila massa besarnya naik, harga properti ekstensifnya juga bertambah. Pro perti-properti spesifik misalnya seperti properti-properti persatuan massa adalah properti-properti intensif seperti volume spesifik, enersi spesifik, dll.
- SISTEM HOMOGEN DAN HETEROGEN
Kuantitas materi yang homogen dalam komposisi kimia dan struktur fisikanya disebut fase. Setiap benda dapat berada dalam salah satu fase dari tiga fase seperti padat, cair dan gas. Sistem yang terdiri dari fase tunggal disebut sistem homogen, sebaliknya jika sistem terdiri lebih dari satu fase diketahui sebagai sistem heterogen.
- KESETIMBANGAN TERMODINAMIKA
Sebuah sistem dikatakan berada dalam kesetimbangan termodinamika bila tidak terjadi perubahan properti makroskopis dan sistem diisolasi dengan lingkungannya.
Sistem terisolasi selalu memerlukan waktu untuk mencapai keadaan kesetimbangan termodi namik dan tidak pernah menyimpang darinya secara spontan.
Oleh karena itu tidak ada perubahan secara spontan dalam proses makroskopis bila sistem berada dalam keadaan setimbang. Didalam mempelajari termodinamika, sifat-sifat fisis sistem selalu dalam keadaan setimbang.
Sistem berada dalam keadaan kesetimbangan termodinamika, apabila mengikuti tiga tipe kondisi kesetimbangan ditunjukkan oleh:
(a) Kesetimbangan mekanik (b) Kesetimbangan Kimia (c) Kesetimbangan Termal
Dengan diabaikan gaya-gaya yang tidak setimbang didalam sistem itu sendiri dan juga antara sistem dengan lingkungannya, maka sistem tersebut dikatakan berada dalam keadaaan kesetim bangan mekanik. Kalau terdapat gaya yang tidak setimbang (unbalance) didalam sistem atau sistem dan lingkungannya akan mengalami perubahan keadaan sampai keadaan kesetimbangan meka nika tercapai.
Apabila tidak ada reaksi kimia atau perpindahan materi dari satu bagian sistem kebagian lainnya masing-masing dengan defusi atau solusi, maka sistem tersebut dikatakan berada dalam kese timbangan kimia.
Apabila sistem berada dalam keadaan kesetimbangan mekanika dan kimia dipisahkan dengan lingkungannya oleh dinding diatermik (diatermik artinya yang memungkinkan panas mengalir) dan apabila tidak terjadi perubahan secara spontan properti-properti sistem, maka sistem dikatakan dalam keadaan kesetimbangan termal. Bila hal ini tidak dipenuhi, maka sistem akan mengalami perubahan keadaan sampai kesetimbangan termal terpenuhi.
Apabila kondisi salah satu dari ketiga tipe kesetimbangan tidak terpenuhi, maka sistem dika takan dalam keadaan tidak setimbang. Apabila keadaan tidak setimbang maka akibatnya gaya tidak setimbang didalam sistem atau antara sistrem dengan lainnya. Disini tidak ada tekanan tunggal yang menunjukkan seluruh sistem. Dengan cara yang sama ketidak setimbangan adalah karena temperatur sistem berbeda dengan lingkungannya, maka terdapat distribusi temperatur yang uniform didalam sistem dan tidak ada temperatur tunggal untuk seluruh sistem. Dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa bila kondisi kesetimbangan termodinamik tidak terpenuhi, sistem tidak dapat digambarkan dengan properti termodinamika yang menggambarkan sistem keseluruhannya.
Properti termodinamika adalah merupakan koordinat makroskopis untuk keadaan kesetimbangan termodinamika. Kedua studi termodinamika klasik dan statistik adalah merupakan keadaan kese- timbangan dari sistem.
Sumber Referensi:
William C. Reynolds, Henry C. Perkins, Engineering thermodynamics, Mc Graw-Hill, Engkand, 1997
Werlin S. Nainggolan, Termodinamika Teori-Soal-Penyelasaian, CV. Armico, Bandung, 1987
Soebiyantoro, Dasar Termodinamika Teknik, Universitas Gunadarma, 1997
Dan lain lain.
