KONSEP DASAR TERMODINAMIKA

KONSEP DASAR DAN HUKUM TERMODINAMIKA

Mempelajari dan memahami fisika, pada dasarnya adalah sangat sederhana dan mudah, bila kita dapat mengetahui, mengerti dan memahami konsep dasar (basic concept) tentang apa yang dibahas dan dikupas. Jangan pernah terjebak, terpaku, dan dipusingkan dengan rumus matematika rumit dalam uraian, dan di tahap mula, jangan pernah peduli dengannya. Yang demikian tak perlu diingat dan dihafal, karena dapat dibuat dan diturunkan bila kita memahami apa yang dirumuskan. Yang kita butuhkan adalah nalar atau alasan logik, apa yang mendasari hingga suatu peristiwa fisika terjadi dan proses berlangsung.

Konsep dasar fisika, pada dasarnya dilandasi oleh fenomena atau peristiwa yang diatur oleh sunnatullaah atau hukum alam, yang kemudian diangkat dan disusun secara sistematik sebagai hukum fisika. Dari ketetapan hukum, kemudian dapat diturunkan aksioma, teorema, postulat atau dalil. Dari sini kemudian dapat dibuat formula atau rumus matematika.

Lebih lanjut, dengan membuat suatu asumsi atau pengandaian, dapat disusun hipotesa dan teori, untuk kemudian diuji dan dibuktikan, melalui berbagai penelitian dan eksperimen, sedemikian sehingga dapat diimplementasikan atau diterapkan dalam praktek. Sebagai contoh, berikut adalah konsep dasar sederhana tentang termodinamika dalam fisika.

LINGKUP DAN PENERAPAN TERMODINAMIKA

Termodinamika adalah satu cabang dari fisika dinamika, yang mempelajari tentang perilaku gerakan energi dan materi, termasuk panas atau bahang (heat, therm) sebagai tenaga atau energi, dan juga mencakup dinamika fluida (fluid dynamics) yang mempalajari tentang aliran fluida (fluid flow), seperti gas, udara, air, dan benda bergerak didalamnya, materi atau pun energi. Dinamika fluida mencakup aerodinamika dan hidrodinamika.

Ada perbedaan mendasar antara termodinamika dengan aerodinamika dan hidrodinamika. Termodinamika hanya berurusan dengan perilaku panas sebagai tenaga, perubahan kuantitas, perpindahan, aliran, perubahan status, dan efek terjadi karena perubahan, tapi tak dengan mekanisme bagaimana perubahan tersebut terjadi. Sedangkan aerodinamika dan hidrodinamika berurusan dengan mekanisme pergerakan dalam aliran. Sehingga dalam kategori, termodinamika dibahas tersendiri sebagai cabang khusus fisika tentang panas, sementara mekanisme aerodinamika dan hidrodinamika dibahas dalam dinamika mekanika. Meski demikian, ada hubungan dan keterkaitan antara tiga cabang fisika ini dalam konteks dinamika.

Pembahasan termodinamika dilakukan dalam sistem makro yang mengandung sangat banyak partikel, sehingga variabel atau ubahan termodinamik adalah kuantitas statistik, seperti kompresi atau desakan atau presur [p] atau tekanan, temperatur [T] atau suhu, dan volume [V] ruang lingkup suatu sistem terisolasi, dimana dalam hal ini termodinamika berhubungan dengan dinamika fluida gas, udara, dan air. Meski demikian, dalam konteks tertentu, konsep termodinamika bisa diberlakukan untuk sistem mikro.

Termodinamika dan pembahasan termodinamik berlandaskan pada tiga hukum dasar dinamika panas, yang dinamakan sebagai hukum-hukum termodinamik (laws of thermodynamics).

Termodinamika memiliki penerapan sangat luas dalam fisika dan berbagai cabangnya dan disiplin ilmu lain berkaitan dengan fisika, dalam sains murni dan sais terapan dan teknologi rekayasa; mulai dari sistem molekular dalam kimia, hingga ke sistem stelar dan galaktik dalam kosmomofisika, dan semesta (universe) sendiri sebagai suatu sistem secara keseluruhan; teknologi rekayasa pendinginan dan pemanasan, mencakup teknologi rekayasa, mulai dari permesinan, otomotiv, hingga penerbangan.

REFERENSI

• Pitt (editor), Valerie H., The Penguin DICTIONARY OF PHYSICS. Harmmonsworth, Middlesex: Penguin Books Ltd