Termodinamika adalah cabang fisika yang mempelajari energi, panas, dan kerja serta hubungannya dengan perubahan wujud dan entropi. Terdapat empat hukum dasar termodinamika yang menjelaskan sifat dan perilaku sistem termodinamik, termasuk konsep kesetimbangan dan pertukaran energi antara sistem dan lingkungan. Aplikasi termodinamika sangat luas, mencakup berbagai teknologi seperti mesin uap, pembangkit listrik, dan sistem pendingin.

1. Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan')
adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika
berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan
termodinamika berasal.
Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi,
termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu
proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika"
biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep
utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super
pelan". Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-
setimbang.
Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan
bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.
Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak
bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka
dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan
transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk
perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini
tentang termodinamika benda hitam.
Konsep dasar dalam termodinamika
Pengabstrakkan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem
dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam
pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi
subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem
yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas
yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter !
[sunting] Sistem termodinamika
Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah
batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut
lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-
lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan.
Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan
lingkungan:
• sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan
lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti
tabung gas terisolasi.
• sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi
pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem
tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja

2. dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau
keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
o pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
o pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
• sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan
lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut
permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.
Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan,
karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit
penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem
sama dengan energi yang keluar dari sistem.
[sunting] Keadaan termodinamika
Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut
dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).
Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan.
Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan
tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya
mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.
Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari
sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan
dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.
Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan.
Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.
[sunting] Hukum-hukum Dasar Termodinamika
Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
• Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan
sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.
• Hukum Pertama Termodinamika
Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan
energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari
jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan
terhadap sistem.
• Hukum kedua Termodinamika
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan
bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung

3. untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai
maksimumnya.
• Hukum ketiga Termodinamika
Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum
ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol
absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai
minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur
kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.
DASAR TERMODINAMIKA
Termodinamika merupakan suatu ilmu pengetahuan yang membahas hubungan
antara panas dan kerja yang menyebabkan perubahan suatu zat.
Maksudnya apabila suatu zat atau benda diberi panas (suhunya dinaikkan), maka
akan timbul berbagai-bagai akibat seperti :
- Gas, cairan dan zat padat → memuai
- Termo-elemen membangkitkan GGL
- Kawat-kawat mengalami perubahan daya tahannya.
Dalam proses demikian, biasanya terdapat suatu pengaliran panas dan bekerjanya
suatu gaya yang mengalami perpindahan (panas) yang mengakibatkan terjadinya
“Usaha atau Kerja”.
Tujuannya memecahkan persoalan termodinamika dengan menguasai prinsip dasar
(dalil, persamaan), sistematika pemecahan soal dan defenisi dasar suatu hukum
termodinamika.
Hukum-hukum Termodinamika
● Prinsip-prinsip Termodinamika dapat dirangkum dalam 3 Hukum yaitu :
> Hukum Termodinamika ke-Nol : berkenaan dengan kesetimbangan termal
atau Konsep Temperatur.
> Hukum Termodinamika I : - konsep energi dalam dan menghasilkan
prinsip kekekalan energi.
- menegaskan ke ekivalenan perpindahan kalor dan perpindahan kerja.
> Hukum Termodinamika II : memperlihatkan arah perubahan alami
distribusi energi dan memperkenalkaN prinsip peningkatan
entropi.
Hukum-hukum Termodinamika didasarkan pada penalaran logis , bukti yang
membenarkan penggunaan hukum-hukum ini secara menerus diperoleh dari
percobaan yang menyetujui akibat-akibatnya
Prinsip thermodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam
kehidupan sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik
dari matahari, dan dibumi energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi angin,
gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak proses
alam lainnya. Proses didalam diri manusia juga merupakan proses konversi energi
yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka nan menjadi energi gerak berupa
segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pikiran
kita.
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip Ilamiah dalam
berbagai proses thermodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme

4. untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya.
Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang sangat
kita kenal dari mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar
atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak atau
perpindahan diatas permukaan bumi, bahkan sampai di luar angkasa.
Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh mesin
pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas dan kerja.
Untuk kenyamanan hidup, kita memanfaatkan mesin air conditioning, mesin
pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamila.
Penerapan Termodinamika
Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan
ilmu thermodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di
Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan thermodinamika seperti Willian Rankine,
Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan ilmu
thermodinamika dimulai dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat thermodinamis
didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi media pembawa
energi, yang disebut pendekatan thermodinamika klasik. Pendekatan tentang sifat
thermodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel disebut
pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan ilmu thermodinamika
modern, atau disebut thermodinamika statistik. Pendekatan thermodinamika statistik
dimungkinkan karena perkembangan teknologi komputer, yang sangat membantu da
lam menganalisis data dalam jumlah yang sangat besar.
Penerapan termodinamika secara teknik (dalam perencanaan) yaitu :
- Refrigerasi dan Pengkondisian Udara
- Pembangkit Daya Listrik
- Motor Bakar
- Sistem pemanasan surya
- Pesawat Terbang
- Dan sebagainya
• Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap :
Energi kimia atau energi nuklir dikonversikan menjadi energi termal dalam ketel
uap atau reaktor nuklir. Energi ini dilepaskan ke air, yang berubah menjadi uap.
Energi uap ini digunakan untuk menggerakkan turbin uap, dan energi mekanis yang
dihasilkan digunakan untuk meng- gerakkan generator untuk menghasilkan daya
listrik.
• Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air :
Energi potensial air dikonversikan menjadi energi mekanis melalui penggunaan
turbin air. Energi mekanis ini kemudian dikonversikan lagi Menjadi energi listrik oleh
generator listrik yang disambungkan pada poros turbinnya.
• Motor pembakaran dalam
Energi kimiawi bahan bakar dikonversikan menjadi kerja mekanis. Campuran
udarabahanbakar dimampatkan dan pembakaran dilakukan oleh busi. Ekspansi gas
hasil pembakaran mendorong piston, yang menghasilkan putaran pada poros engkol.