- Jenis sistem termodinamika
- 15 contoh konkret sistem termodinamika
- Sistem tertutup
- Sistem terbuka
- Sistem yang terisolasi
- Referensi
Sistem termodinamika adalah objek studi termodinamika. Suatu sistem dapat didefinisikan sebagai sejumlah materi, atau wilayah dalam ruang di mana perhatian difokuskan pada analisis masalah.
Di sisi lain, istilah termodinamika diciptakan oleh fisikawan dan matematikawan Inggris Thomson, yang menggabungkan akar Yunani untuk panas (Θέρμη: thermo) dan kekuatan atau gaya (δύναμις: dynamis).
Termodinamika adalah cabang fisika yang bertanggung jawab mempelajari panas dan potensinya untuk menghasilkan energi, serta sifat-sifat yang berkaitan dengan kedua aspek tersebut.
Jenis sistem termodinamika
Pada contoh pertama, beberapa konsep dasar yang berkaitan dengan sistem termodinamika adalah lingkungan, batas sistem, dan alam semesta.
Lingkungan adalah segala sesuatu yang berada di luar sistem, dan batasnya adalah antarmuka yang memisahkannya dari lingkungan. Akhirnya, alam semesta adalah kombinasi dari dua elemen ini.
Sistem termodinamika dapat berupa sejumlah zat, spesimen, atau mesin yang dipisahkan dari lingkungannya dengan cara yang jelas.
Pemisahan ini bisa nyata atau imajiner. Juga harus dipertimbangkan bahwa baik geometri, maupun komposisi kimianya, maupun keadaan fisik sistem termodinamika tidak ditentukan sebelumnya, oleh karena itu salah satu dari mereka dapat berubah.
Di sisi lain, ada tiga jenis sistem termodinamika: tertutup, terbuka, dan terisolasi. Dalam sistem tertutup, energi dapat ditransfer antara sistem dan lingkungannya, tetapi tidak massa.
Jika keduanya bisa ditransfer, maka itu adalah sistem terbuka. Sebaliknya, jika tidak ada jenis interaksi dengan lingkungan, sistem akan diisolasi.
15 contoh konkret sistem termodinamika
Sistem tertutup
Dalam kasus sistem termodinamika tertutup, materi tidak melewati batas sistem. Namun energi bisa melintasinya, tapi dalam bentuk panas atau kerja. Sistem berikut menggambarkan jenis ini:
- Piston pneumatik tertutup
-Pendingin dalam sistem pendingin
-Kalorimeter
-Planet Bumi (memperoleh energi dari Matahari, tetapi secara praktis tidak bertukar materi dengan luar).
-Tekanan pot (jika sistem tertutup total, ada risiko ledakan)
Sistem terbuka
Dalam sistem jenis ini, terjadi pertukaran energi dengan lingkungan, dan tidak ada halangan bagi massa atau materi untuk melewati batas sistem.
Juga, pekerjaan dilakukan pada atau oleh sistem. Beberapa contoh sistem termodinamika terbuka meliputi:
- Air mendidih dalam panci tanpa penutup (panas dan uap, yang penting, lepas ke udara)
-Turbine
-Kompresor
-Penukar panas
-Tubuh manusia
Sistem yang terisolasi
Sistem terisolasi adalah sistem di mana pekerjaan tidak dilakukan di dalam atau oleh sistem. Tidak ada panas yang dihilangkan atau ditambahkan dari sistem.
Juga, materi tidak mengalir masuk atau keluar darinya. Sangat sedikit sistem termodinamika yang benar-benar terisolasi. Contohnya adalah:
Silinder baja tertutup yang kokoh yang mengandung nitrogen cair
-Setelan neoprene
Silinder oksigen
-Seluruh alam semesta fisik
-A termos (untuk menjaga agar tetap dingin atau panas)
Referensi
- Wu, C. (2002). Teknik Termodinamika dan Analisis Siklus Cerdas Berbasis Komputer. New York: Nova Publishers.
- Nag, PK (2013). Rekayasa Termodinamika. New Delhi: Pendidikan McGraw-Hill.
- Han, F. (2017). Kursus Modern dalam Fisika Universitas: Optik, Fisika Termal, Fisika Modern. Singapura: Perusahaan Penerbitan Ilmiah Dunia.
- Freiesleben Hansen, P. (2009). Ilmu Bahan Konstruksi. London: Springer Science & Business Media.
- Rauf, BS (2012). Termodinamika Dibuat Sederhana untuk Insinyur Energi. Georgia: Pers Fermont.