Rabu, 17 Juni 2009

TIK

Cara yg digunakan untuk dpt mengakses internet dlm jaringan
  1. Sharing internet. Dilakukan pada satu pc kemudian oleh ethernet card, dihubungkan ke hub dgn kabel lap dan begin juga dgn komp client lain
  2. menggunakan router kabel vip dihubungkan dari kabel modem atau modem adsl ke router yg dihub kan dari kabel modem
Perangkat keras yg dibutuhkan, untuk membangun jaringan LAN.
  1. Network Interface card
  2. Eternet card
  3. localtalk connector
  4. token ring card
  5. hub/konsentator
  6. cable
  7. konektor
  8. router
Ethernet merupakan jenis skenario perkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data jaringan komputer

Straight

  1. Putih Oranye
  2. oranye
  3. putih hijau
  4. biru
  5. putih biru
  6. hijau
  7. putih coklat
  8. coklat
Cross
  1. Putih orange
  2. orange
  3. Putih hijau
  4. biru
  5. putih biru
  6. hijau
  7. putih coklat
  8. coklat
  1. putih hijau
  2. hijau
  3. putih orange
  4. biru
  5. putih biru
  6. orange
  7. p coklat
  8. coklat

Selasa, 16 Juni 2009

Koloid

1.Pengertian Sistem Koloid

Larutan
larutan adalah campuran yg homogen, sehingga antara zat terlarut dan pelarut tidak dapat dibedakan walaupun dengan mikroskop ultra
Suspensi
Suspensi adalah campuran yang heterogen, sehingga antara zat terlarut dengan pelarut dapat dibedakan dgn mudah.
Koloid
Koloid adalah campuran yang ukuran partikel zat terdispersi (terlarut) di dalam koloid, terletak antara suspensi dan larutan sejati.

Perbedaan
Larutan:
  1. homogen
  2. stabil, tidak memisah jika didiamkan
  3. terdiri dari satu fase
  4. homogen, baik dilihat dengan mikroskop biasa atau mikroskop ultra
  5. tidak dapat disaring
  6. ukuran partikel 1nm<10^-7
Koloid:
  1. tampak homogen
  2. stabil, tidak memisah jika didiamkan
  3. terdiri dari dua fase
  4. heterogen jika dilihat dengan mikroskop biasa
  5. tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa, kecuali dengan kertas saring ultra
  6. ukuran partikel 1 nm - 100 nm
Suspensi:
  1. heterogen
  2. tidak stabil, mudah memisah
  3. terdiri dari dua fase
  4. heterogen, jika dilihat dengan mikroskop
  5. dapat disaring
  6. ukuran partikel > 100nm
a. Sistem koloid fase cair-cair ( emulsi )
terdispersi zat cair pendispersi juga zat cair
contoh: susu, air santan, minyak ikan, krim dan lotion

b.Sistem koloid fase cair-padat (emulsi padat)
Contoh: keju,mentega,mutiara,jelly

c.Sistem Koloid fase cair-gas (aerosol)
Contoh: Kabut,awan,hair spray,obat semprot.

d.Sistem koloid fase padat-cair (sol)
contoh: agar",cat,tinta,sol emas,sol Fe

e.Sistem koloid fase padat-gas (aerosol padat)
contoh: asap,debu,buangan knalpot

f.Sistem koloid fase padat-padat (sol padat)
contoh: stainless stell,kaca berwarna,perunggu,kuningan.

g.Sistem koloid fase gas-cair (buih)
contoh: busa sabun, krim kocok.

h.Sistem koloid fase gas-padat (busa padat)
contoh: karet busa, batu apung.

Penggunaan Sistem koloid

a.Emulsi
syarat terbentuknya emulsi adalah kedua jeniz zat cair tersebut tidak saling melarutkan. Emulsi dapat digolongkan kedalam dua bagian, yaitu emulsi minyak dalam air atau emulsi air dalam minyak. Dalam hal ini,minyak diartikan sebagai semua zat cair yang tidak bercampur dengan air.
Emulsi terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). contohnya sabun yang dapat mengemulsikan minyak ke dalam air. Jika campuran minyak dengan air dikocok, maka akan diperoleh suatu campuran yang segera memisah jika didiamkan. Akan tetapi, jika sebelum dikocok ditambahkan sabun atau detergen, maka diperoleh campuran yang stabil yang kita sebut emulsi contoh lainnya adalah kasen dalam susu dan kuning telur dalam mayones.

b.Aerosol
sekarang banyak produk dibuat dalam bentuk aerosol, spertei semprot rambut,dll.
Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong yg bnyk digunakan adalah senyawa kloro fluoro karbon dan karbon dioksida

c. Sol
Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. koloid jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari" maupunn industri.

Sifat" Koloid

1. Efek Tyndall
adalah peristiwan penghamburan cahaya oleh partikel" koloid. Gejala" dalam kehidupan sehari"
  1. Langit pada siang hari berwarna biru, sedangkan ketika matahari terbenam langit di ufuk barat berwarna jingga atau merah.
  2. Di dalam kamar yang gelap dan berdebu. Seberkas sinar yang masuk melalui lubang kecil dinding kamar akan terlihat jelas sebagai berkas sinar yang lurus
  3. Jika kita menonton film di gedung bioskop, kemudian ada asap rokok yg mengepul ke atas, maka cahaya proyektor akan terlihat lebih terang, sedangkan gambar pada layar terlihat buram
  4. Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut atau jalan yang berdbu akan terlihat tidak jelas.
2. Gerak Brown
adalah gerak lurus tak beraturan (zig0zag) dari partikel koloid dalam medium pendispersinya. Gerak brown ini akibat tabrakan antara partikel koloid dengan medium pendispersinya dari segala aarah.

3. Elektrofesis
adalah pergerakan partikel koloid di bawah pengaruh medan listrik.
Kegunaan dari proses elektrofisis antara lain:
  1. untuk menentukan muatan partikel koloid apabila ke dalam sistem koloid dimasukkan dua batang elektroda kemudian dihubungkan dengan sumber arus searah, maka partikel koloid akan bergerak ke salah satu elektroda dan bergantung pada jenis muatannya
  2. Untuk memproduksi barang" industri yang terbuat dari karet.
  3. Untuk mengurangi zat pencemar udara yang dikeluarkan dari cerobong asap pabrik dengan alat cotrell.
4. Adsorpsi Koloid
adalah peristiwa penyerap suatu molekul atau ion pada permukaan suatu zat.Sedangkan adsorpsi merupakan penyerapan yang terjadi di seluruh bagian zat.

adsorpsi dari sitem koloid dapat digunakan pada proses" seabagai berikut
a. Proses pemutihan gula Pasir
Gula yang masih berwarna dilarutkan dalam air kemudian dialirkan melalui tanah diatome dan arang dari tulang

b. Penggunaan arang aktif
Arang aktif mempunyai kemampuan untuk menyerap (adsorben). Misalnya: obat norit,lemari es,rokok filter.

c. Menghilangkan bau badan
Deodorant dan antipersiirant dapat menghilangkan bau badan.

d. Penjernihan air
proses penjernihan air kotor menjadi air bersih
melalui tahap" sebagai berikut
  1. Koagulasi
  2. Penyaringan
  3. Adsotrpsi
  4. Desinfeksi
5. Koagulasi
adalah penggumpalan partikel koloid yang terjadi karena kerusakan stabilitas sistem kkoloid atau karena penggabungan partikel koloid yang berbeda muatan
Koagulasi dapat terjadi melalui 3 cara:
  1. Mekanik
  2. Penambahn elektrolit
  3. Pecampuran koloid yg berbeda muatan
  4. Elektrofesis
Beberapa proses koagulasi dalam kehidupan sehari" sebagai berikut.
Perebusan telur, pembuatan tahu, pembuatan lateks.

6. Koloid Pelindung
adalah sistem koloid yang ditambahkan pada koloid lain.

7. Dialisis
adalah prosen penghilangan ion" pengganggu kestabilan koloid dgn menggunakan selaput semipermeabel.

8. Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Berdasarkan besar kecilnya daya adsorpsi terhadap medium pendispersinya,koloid dibedakan menjadi dua yaitu:
a. Koloid liofil
adalah koloid yang partikel"nya terdispersinya menarik medium pendispersinya.
Contoh: agar", lem, kanji, galatin

b. Koloid liofob
adalah koloid yang partikel" terdispersinya tidak menarik pada medium pendispersinya.
contoh: koloid logam.

Pembuatan Koloid
1. Cara kondensasi
yaitu dengan cara menggabungkan atau menggumpalkan molekul atau ion dari larutan sejati menjadi partikel koloid.

Pembuatan koloid cara kondensasi dapat melalui
a. Reaksi Redoks
adalah reaksi yang disertai dengan perubahan bil oksidasi.

b. Reaksi Hidrolisis
adalah reaksi pembentukan koloid dgn menggunakan pereaksi air

c. Reaksi Penggaraman
d. Reaksi pertukaran
e. Penjenuhan Larutan

2. Cara Dispersi
adalah proses mengubah partikel kasar (suspensi) menjadi partikel koloid.
a. Cara mekanik
dapat dilakukan dengan proses menggerus partikel kasar hingga diperoleh ukuran partikel koloid.
Cnth: Sol belerang dapat dibuat dengan menggerus serbuk belerang bersama" dengan gula pasir dan mecampurkannya dengan air.

b. Cara peptisasi
adalah penambahan ion sejenis ke dalam endapan. Sehingga partikel pecah menjadi koloid
Contoh: Endapan Al(OH)2 ditambah AlCl2.

c. Cara busur bredig
cara ini digunakan untuk membuat sol logam, yaitu dilakukan dengan meloncatkan bunga api listrik ke dalam elektrolit

d. Cara homogenisasi
untuk membuat emulsi dengan mesin homogenisasi

Minggu, 14 Juni 2009

Sejarah

Pada tanggal 6 Agustus 1945 sebuah bom atom dijatuhkan di atas kota Hiroshima di Jepang, oleh Amerika Serikat yang mulai menurunkan moral semangat tentara Jepang di seluruh dunia. Sehari kemudian BPUPKI berganti nama menjadi PPKI (Panitia Persiapan Kemerdekaan Indonesia) untuk lebih menegaskan keinginan dan tujuan mencapai kemerdekaan Indonesia. Pada tanggal 9 Agustus 1945, bom atom kedua dijatuhkan di atas Nagasaki sehingga menyebabkan Jepang menyerah kepada Amerika Serikat dan sekutunya. Momen ini pun dimanfaatkan oleh Indonesia untuk memproklamasikan kemerdekaannya.
Soekarno, Hatta selaku pimpinan PPKI dan Radjiman Wedyodiningrat sebagai mantan ketua BPUPKI diterbangkan ke Dalat, 250 km di sebelah timur laut Saigon, Vietnam untuk bertemu Marsekal Terauchi. Mereka dikabarkan bahwa pasukan Jepang sedang di ambang kekalahan dan akan memberikan kemerdekaan kepada Indonesia. Sementara itu di Indonesia, pada tanggal 10 Agustus 1945, Sutan Syahrir telah mendengar berita lewat radio bahwa Jepang telah menyerah kepada Sekutu. Para pejuang bawah tanah bersiap-siap memproklamasikan kemerdekaan RI, dan menolak bentuk kemerdekaan yang diberikan sebagai hadiah Jepang. Syahrir memberitahu penyair Chairil Anwar tentang dijatuhkannya bom atom di Nagasaki dan bahwa Jepang telah menerima ultimatum dari Sekutu untuk menyerah. Syahrir mengetahui hal itu melalui siaran radio luar negeri, yang ketika itu terlarang. Berita ini kemudian tersebar di lingkungan para pemuda terutama para pendukung Syahrir.
Pada tanggal 12 Agustus 1945, Jepang melalui Marsekal Terauchi di Dalat, Vietnam, mengatakan kepada Soekarno, Hatta dan Radjiman bahwa pemerintah Jepang akan segera memberikan kemerdekaan kepada Indonesia dan proklamasi kemerdekaan dapat dilaksanakan dalam beberapa hari, tergantung cara kerja PPKI.[1] Meskipun demikian Jepang menginginkan kemerdekaan Indonesia pada tanggal 24 Agustus.
Dua hari kemudian, saat Soekarno, Hatta dan Radjiman kembali ke tanah air dari Dalat, Syahrir mendesak agar Soekarno segera memproklamasikan kemerdekaan karena menganggap hasil pertemuan di Dalat sebagai tipu muslihat Jepang, karena Jepang setiap saat sudah harus menyerah kepada Sekutu dan demi menghindari perpecahan dalam kubu nasionalis, antara yang anti dan pro Jepang. Hatta menceritakan kepada Syahrir tentang hasil pertemuan di Dalat.
Sementara itu Syahrir menyiapkan pengikutnya yang bakal berdemonstrasi dan bahkan mungkin harus siap menghadapi bala tentara Jepang dalam hal mereka akan menggunakan kekerasan. Syahrir telah menyusun teks proklamasi dan telah dikirimkan ke seluruh Jawa untuk dicetak dan dibagi-bagikan.
Soekarno belum yakin bahwa Jepang memang telah menyerah, dan proklamasi kemerdekaan RI saat itu dapat menimbulkan pertumpahan darah yang besar, dan dapat berakibat sangat fatal jika para pejuang Indonesia belum siap. Soekarno mengingatkan Hatta bahwa Syahrir tidak berhak memproklamasikan kemerdekaan karena itu adalah hak Panitia Persiapan Kemerdekaan Indonesia (PPKI). Sementara itu Syahrir menganggap PPKI adalah badan buatan Jepang dan proklamasi kemerdekaan oleh PPKI hanya merupakan 'hadiah' dari Jepang.

Pada tanggal 14 Agustus 1945 Jepang menyerah kepada Sekutu. Tentara dan Angkatan Laut Jepang masih berkuasa di Indonesia karena Jepang telah berjanji akan mengembalikan kekuasaan di Indonesia ke tangan Belanda. Sutan Sjahrir, Wikana, Darwis, dan Chaerul Saleh mendengar kabar ini melalui radio BBC. Setelah mendengar desas-desus Jepang bakal bertekuk lutut, golongan muda mendesak golongan tua untuk segera memproklamasikan kemerdekaan Indonesia. Namun golongan tua tidak ingin terburu-buru. Mereka tidak menginginkan terjadinya pertumpahan darah pada saat proklamasi. Konsultasi pun dilakukan dalam bentuk rapat PPKI. Golongan muda tidak menyetujui rapat itu, mengingat PPKI adalah sebuah badan yang dibentuk oleh Jepang. Mereka menginginkan kemerdekaan atas usaha bangsa kita sendiri, bukan pemberian Jepang.
Soekarno dan Hatta mendatangi penguasa militer Jepang (Gunsei) untuk memperoleh konfirmasi di kantornya di Koningsplein (Medan Merdeka). Tapi kantor tersebut kosong.
Soekarno dan Hatta bersama Soebardjo kemudian ke kantor Bukanfu, Laksamana Maeda, di Jalan Imam Bonjol no. 1. Maeda menyambut kedatangan mereka dengan ucapan selamat atas keberhasilan mereka di Dalat. Sambil menjawab ia belum menerima konfirmasi serta masih menunggu instruksi dari Tokyo. Sepulang dari Maeda, Soekarno dan Hatta segera mempersiapkan pertemuan Panitia Persiapan Kemerdekaan Indonesia (PPKI) pada pukul 10 malam 16 Agustus keesokan harinya di kantor Jalan Pejambon No 2 guna membicarakan segala sesuatu yang berhubungan dengan UUD yang sehari sebelumnya telah disiapkan Hatta.
Sehari kemudian, gejolak tekanan yang menghendaki pengambilalihan kekuasaan oleh Indonesia makin memuncak dilancarkan para pengikut Syahrir. Rapat PPKI pada 16 Agustus pukul 10 pagi tidak dilaksanakan karena Soekarno dan Hatta tidak muncul. Peserta rapat tidak tahu telah terjadi peristiwa Rengasdengklok.

Peristiwa Rengasdengklok
Para pemuda pejuang, termasuk Chaerul Saleh, yang tergabung dalam gerakan bawah tanah kehilangan kesabaran, dan pada dini hari tanggal 16 Agustus 1945. Bersama Shodanco Singgih, salah seorang anggota PETA, dan pemuda lain, mereka menculik Soekarno (bersama Fatmawati dan Guntur yang baru berusia 9 bulan) dan Hatta, dan membawanya ke Rengasdengklok, yang kemudian terkenal sebagai peristiwa Rengasdengklok. Tujuannya adalah agar Ir. Soekarno dan Drs. Moh. Hatta tidak terpengaruh oleh Jepang. Di sini, mereka kembali meyakinkan Soekarno bahwa Jepang telah menyerah dan para pejuang telah siap untuk melawan Jepang, apa pun risikonya.
Di Jakarta, golongan muda, Wikana, dan golongan tua, yaitu Mr. Ahmad Soebardjo melakukan perundingan. Mr. Ahmad Soebardjo menyetujui untuk memproklamasikan kemerdekaan Indonesia di Jakarta. maka diutuslah Yusuf Kunto untuk mengantar Ahmad Soebardjo ke Rengasdengklok. Mereka menjemput Ir. Soekarno dan Drs. Moh. Hatta kembali ke Jakarta. Mr. Ahmad Soebardjo berhasil meyakinkan para pemuda untuk tidak terburu - buru memproklamasikan kemerdekaan. Setelah tiba di Jakarta, mereka langsung menuju ke rumah Laksamana Maeda di Jl. Imam Bonjol No. 1 (sekarang gedung perpustakaan Nasional-Depdiknas) yang diperkirakan aman dari Jepang. Sekitar 15 pemuda menuntut Soekarno segera memproklamasikan kemerdekaan melalui radio, disusul pengambilalihan kekuasaan. Mereka juga menolak rencana PPKI untuk memproklamasikan kemerdekaan pada 16 Agustus.

Pertemuan Soekarno/Hatta dengan Jenderal Yamamoto dan Laksamana Maeda
Malam harinya, Soekarno dan Hatta kembali ke Jakarta, bertemu dengan Letnan Jenderal Moichiro Yamamoto, komandan Angkatan Darat pemerintahan militer Jepang (Gunseikan) di Hindia Belanda dengan sepengetahuan Mayor Jenderal Otoshi Nishimura, Kepala Departemen Urusan Umum pemerintahan militer Jepang. Dari komunikasi antara Hatta dan tangan kanan komandan Jepang di Jawa ini, Soekarno dan Hatta menjadi yakin bahwa Jepang telah menyerah kepada Sekutu, dan tidak memiliki wewenang lagi untuk memberikan kemerdekaan.
Setelah itu mereka bermalam di kediaman Laksamana Maeda (kini Jalan Imam Bonjol No.1) untuk melakukan rapat untuk menyiapkan teks Proklamasi. Rapat dihadiri oleh Soekarno, M. Hatta, Achmad Soebardjo, Soekarni dan Sajuti Melik. Setelah konsep selesai disepakati, Sajuti menyalin dan mengetik naskah tersebut. Pada awalnya pembacaan proklamasi akan dilakukan di Lapangan Ikada, namun berhubung alasan keamanan dipindahkan ke kediaman Soekarno, Jalan Pegangsaan Timur 56[2](sekarang Jl. Proklamasi no. 1).
Sebelumnya para pemuda mengusulkan agar naskah proklamasi menyatakan semua aparat pemerintahan harus dikuasai oleh rakyat dari pihak asing yang masih menguasainya. Tetapi mayoritas anggota PPKI menolaknya dan disetujuilah naskah proklamasi seperti adanya hingga sekarang.
Para pemuda juga menuntut enam pemuda turut menandatangani proklamasi bersama Soekarno dan Hatta dan bukan para anggota PPKI. Para pemuda menganggap PPKI mewakili Jepang. Kompromi pun terwujud dengan membubuhkan anak kalimat ”atas nama Bangsa Indonesia” Soekarno-Hatta.

Naskah asli proklamasi yang ditempatkan di Monumen Nasional dengan bingkai[3]
Perundingan antara golongan muda dan golongan tua dalam penyusunan teks Proklamasi Kemerdekaan Indonesia berlangsung pukul 02.00 - 04.00 dini hari. Teks proklamasi ditulis di ruang makan di kediaman Soekarno, Jl. Pegangsaan Timur 56 Jakarta. Para penyusun teks proklamasi itu adalah Ir. Soekarno, Drs. Moh. Hatta, dan Mr. Ahmad Soebarjo. Konsep teks proklamasi ditulis oleh Ir. Soekarno sendiri. Di ruang depan, hadir B.M Diah Sayuti Melik, Sukarni dan Soediro. Sukarni mengusulkan agar yang menandatangani teks proklamasi itu adalah Ir. Soekarno dan Drs. Moh. Hatta atas nama bangsa Indonesia. Teks Proklamasi Indonesia itu diketik oleh Sayuti melik. Pagi harinya, 17 Agustus 1945, di kediaman Soekarno, Jalan Pegangsaan Timur 56 telah hadir antara lain Soewirjo, Wilopo, Gafar Pringgodigdo, Tabrani dan Trimurti. Acara dimulai pada pukul 10:00 dengan pembacaan proklamasi oleh Soekarno dan disambung pidato singkat tanpa teks. Kemudian bendera Merah Putih, yang telah dijahit oleh bu Fatmawati, dikibarkan, disusul dengan sambutan oleh Soewirjo, wakil walikota Jakarta saat itu dan Moewardi, pimpinan Barisan Pelopor.
Pada awalnya Trimurti diminta untuk menaikkan bendera namun ia menolak dengan alasan pengerekan bendera sebaiknya dilakukan oleh seorang prajurit. Oleh sebab itu ditunjuklah Latief Hendraningrat, seorang prajurit PETA, dibantu oleh Soehoed untuk tugas tersebut. Seorang pemudi muncul dari belakang membawa nampan berisi bendera Merah Putih (Sang Saka Merah Putih), yang dijahit oleh Fatmawati beberapa hari sebelumnya. Setelah bendera berkibar, hadirin menyanyikan lagu Indonesia Raya.[4]. Sampai saat ini, bendera pusaka tersebut masih disimpan di Museum Tugu Monumen Nasional.
Setelah upacara selesai berlangsung, kurang lebih 100 orang anggota Barisan Pelopor yang dipimpin S.Brata datang terburu-buru karena mereka tidak mengetahui perubahan tempat mendadak dari Ikada ke Pegangsaan. Mereka menuntut Soekarno mengulang pembacaan Proklamasi, namun ditolak. Akhirnya Hatta memberikan amanat singkat kepada mereka.[5]

Pada tanggal 18 Agustus 1945, Panitia Persiapan Kemerdekaan Indonesia (PPKI) mengambil keputusan, mengesahkan dan menetapkan Undang-Undang Dasar (UUD) sebagai dasar negara Republik Indonesia, yang selanjutnya dikenal sebagai UUD 45. Dengan demikian terbentuklah Pemerintahan Negara Kesatuan Indonesia yang berbentuk Republik (NKRI) dengan kedaulatan di tangan rakyat yang dilakukan sepenuhnya oleh Majelis Permusyawaratan Rakyat (MPR) yang akan dibentuk kemudian.

Setelah itu Soekarno dan M.Hatta terpilih atas usul dari otto iskandardinata dan persetujuan dari PPKI sebagai presiden dan wakil presiden Republik Indonesia yang pertama. Presiden dan wakil presiden akan dibantu oleh sebuah Komite Nasional.
Isi Teks Proklamasi
Isi teks proklamasi kemerdekaan yang singkat ini adalah:
Kami bangsa Indonesia dengan ini menjatakan kemerdekaan Indonesia.
Hal-hal jang mengenai pemindahan kekoeasaan d.l.l., diselenggarakan
dengan tjara seksama dan dalam tempo jang sesingkat-singkatnja.
Djakarta, hari 17 boelan 8 tahoen 05
Atas nama bangsa Indonesia.
Soekarno/Hatta

Di sini ditulis tahun 05 karena ini sesuai dengan tahun Jepang yang kala itu adalah tahun 2605.
Naskah Otentik
Teks diatas merupakan hasil ketikan dari Sayuti Melik (atau Sajoeti Melik), salah
seorang tokoh pemuda yang ikut andil dalam persiapan proklamasi.
Sementara naskah yang sebenarnya hasil gubahan Muh.Hatta, A.Soebardjo, dan dibantu oleh
Ir.Soekarno sebagai pencatat. Adapun bunyi teks naskah otentik itu sebagai berikut:
Proklamasi
Kami bangsa Indonesia dengan ini menjatakan kemerdekaan Indonesia.
Hal-hal jang mengenai pemindahan kekoeasaan d.l.l., diselenggarakan
dengan tjara saksama dan dalam tempoh jang sesingkat-singkatnja.
Djakarta, 17 - 8 -'45
Wakil2 bangsa Indonesia.

Perdana menteri Kuniaki Koiso adalah seorang perdana mentri jepang yang memberikan janji kemerdekaan kepada bangsa indonesia

latar belakang keluarnya janji koiso adalah karena jepang sedang dalam perang asia timur raya sehingga jepang berharap mendapatkan dukungan dari indonesia dan rakyatnya dalam perang dunia II

realisasi dari janji koisi adalah pembentukan BPUPKI

Panitia sembilan dibentuk karena untuk menampung saran" dan usul" mengenai dasar negara indonesia sebab sidang BPUPKI belum menghasilkan suatu dasar negara

Setelah menyerah kepada sekutu golongan pemuda segera mengadakan rapat dan hasil rapat tsb yaitu mereka akan desak Soekarno Hatta untuk sgera memproklamirkan kemerdekaan Indonesia

latar belakang peristiwa rengasdengklok adalah perbedaan pendapat antara golongan tua dan golonga muda tentang waktu pelaksanaan prklamasi

untuk menjauhkan soekarno hatta dari pengaruh jepang dan untuk menenangkan pikiran soekarno hatta

yang menandai kebangkitan PKI adalah pada tahun 1950, D.N Aidit bersama kawan-kawannya membentuk pilot biru yang baru baru sehingga dari tahun ke tahun jumlah anggota PKi mengalami perkembangan pesat

Manipol disalahkan oleh MPRS sebagai GBHN. inti sari manipol UUD 1945, sosialisme indonsia demokrasi tterpimpin ekonomi terpimpin kepribadian indonesia

Dewan revolusi adalah dewan yang dibentuk oleh PKI yang diketuai letkol untung sutopo untuk menandingi dewan jenderal yang dibentuk AD

PKI mendominasi panggung politik Indonesia, PKI mengadakan tindakan penyerangan terhadap organisasi lain, membentuk Dewan Revolusi

Nasakom adalah Nasionalis agama komunis yang dikatakan presiden soekarno mencerminkan golongan" yang ada di masyarakat.

tiga perwira tinggi yg menyusul presiden soekarno di istana bogor adalah mayjen basuki rahmat brigdjen m yusuf bridgjen amir mahmud

langkah" letjen soeharto setelah mengemban supersemar
12 maret 1966, membubarkan PKI, 18 maret, soeharto mengadakan pertemuan dengan 15 menteri kabinet dwikora dan membersihkan badan legislatif dari PKI.

langkah penyelesaian adanya dualisme kepemimpinan di indonesia pada sekitar tahun 1965
MPRS mengadakan sidang istimewa MPRS dan sidang umum V

Perundingan Linggarjati atau kadang juga disebut Perundingan Linggajati adalah suatu perundingan antara Indonesia dan Belanda di Linggarjati, Jawa Barat yang menghasilkan persetujuan mengenai status kemerdekaan Indonesia. Hasil perundingan ini ditandatangani di Istana Merdeka Jakarta pada 15 November 1946 dan diratifikasi kedua negara pada 25 Maret1947.

Misi pendahuluan

Pada akhir Agustus 1946, pemerintah Inggris mengirimkan Lord Killearn ke Indonesia untuk menyelesaikan perundingan antara Indonesia dengan Belanda. Pada tanggal 7 Oktober 1946 bertempat di Konsulat Jenderal Inggris di Jakarta dibuka perundingan Indonesia-Belanda dengan dipimpin oleh Lord Killearn. Perundingan ini menghasilkan persetujuan gencatan senjata (14 Oktober) dan meratakan jalan ke arah perundingan di Linggarjati yang dimulai tanggal 11 November 1946.

[sunting] Jalannya perundingan

Dalam perundingan ini, Indonesia diwakili oleh Kabinet Sjahrir III yang dipimpin oleh Perdana Menteri Sutan Sjahrir dan tiga anggota: Mohammad Roem, Susanto Tirtoprodjo, dan AK Gani. Belanda diwakili oleh tim yang disebut Komisi Jendral dan dipimpin oleh Schermenhorn dengan anggota Max Van Poll, F de Boer, dan HJ Van Mook. Lord Killearn dari Inggris bertindak sebagai mediator dalam perundingan ini.

[sunting] Hasil perundingan


Wikisumber memiliki naskah atau teks asli yang berkaitan dengan:

Hasil perundingan terdiri dari 17 pasal yang antara lain berisi:

  1. Pemerintah RI dan Belanda bersama-sama menyelenggarakan berdirinya sebuah negara berdasar federasi, yang dinamai Indonesia Serikat.
  2. Pemerintah Republik Indonesia Serikat akan tetap bekerja sama dengan pemerintah Belanda membentuk Uni Indonesia-Belanda.
  3. Belanda mengakui kedaulatan de facto RI atas Jawa, Madura, dan Sumatra.

[sunting] Pro dan Kontra di kalangan masyarakat Indonesia

Perjanjian Linggarjati menimbulkan pro dan kontra di kalangan masyarakat Indonesia, contohnya beberapa partai seperti Partai Masyumi, PNI, Partai Rakyat Indonesia, dan Partai Rakyat Jelata. Partai-partai tersebut menyatakan bahwa perjanjian itu adalah bukti lemahnya pemerintahan Indonesia untuk mempertahankan kedaulatan negara Indonesia. Untuk menyelesaikan permasalahan ini, pemerintah mengeluarkan Peraturan Presiden No. 6/1946, dimana bertujuan menambah anggota Komite Nasional Indonesia Pusat agar pemerintah mendapat suara untuk mendukung perundingan linggarjati.

[sunting] Pelanggaran Perjanjian

Pelaksanaan hasil perundingan ini tidak berjalan mulus. Pada tanggal 20 Juli 1947, Gubernur Jendral H.J. van Mook akhirnya menyatakan bahwa Belanda tidak terikat lagi dengan perjanjian ini, dan pada tanggal 21 Juli 1947, meletuslah Agresi Militer Belanda I. Hal ini merupakan akibat dari perbedaan penafsiran antara Indonesia dan Belanda.

Perjanjian Renville adalah perjanjian antara Indonesia dan Belanda yang ditandatangani pada tanggal 17 Februari 1948 di atas geladak kapal perang Amerika Serikat sebagai tempat netral, USS Renville, yang berlabuh di pelabuhan Tanjung Priok, Jakarta. Perundingan dimulai pada tanggal 8 Desember 1947 dan ditengahi oleh Komisi Tiga Negara (KTN), Committee of Good Offices for Indonesia, yang terdiri dari Amerika Serikat, Australia, dan Belgia.

Daftar isi

[sembunyikan]

[sunting] Delegasi

Delegasi Indonesia dipimpin oleh Perdana Menteri Amir Syarifuddin Harahap. Delegasi Kerajaan Belanda dipimpin oleh Kolonel KNIL R. Abdul Kadir Wijoyoatmojo.


USS Renville

[sunting] Gencatan senjata

Pemerintah RI dan Belanda sebelumnya pada 17 Agustus 1947 sepakat untuk melakukan gencatan senjata hingga ditandatanganinya Persetujuan Renville, tapi pertempuran terus terjadi antara tentara Belanda dengan berbagai laskar-laskar yang tidak termasuk TNI, dan sesekali unit pasukan TNI juga terlibat baku tembak dengan tentara Belanda, seperti yang terjadi antara Karawang dan Bekasi.


[sunting] Kesepakatan

Kesepakatan yang diambil dari Perjanjian Renville adalah sebagai berikut :

  1. Disetujuinya pelaksanaan gencatan senjata
  2. Disetujuinya sebuah garis demarkasi yang memisahkan wilayah Indonesia dan daerah pendudukan Belanda
  3. TNI harus ditarik mundur dari daerah-daerah kantongnya di wilayah pendudukan di Jawa Barat dan Jawa Timur ke daerah Indonesia di Yogyakarta

[sunting] Pasca perjanjian

Sebagai hasil Persetujuan Renville, pihak Republik harus mengosongkan enclave (kantong-kantong) yang dikuasai TNI, dan pada bulan Februari 1948, Divisi Siliwangi hijrah ke Jawa Tengah.

Tidak semua pejuang Republik yang tergabung dalam berbagai laskar, seperti Barisan Bambu Runcing dan Laskar Hizbullah/Sabillilah di bawah pimpinan Sekarmaji Marijan Kartosuwiryo, mematuhi hasil Persetujuan Renville tersebut. Mereka terus melakukan perlawanan bersenjata terhadap tentara Belanda. S.M. Kartosuwiryo, yang menolak jabatan Menteri Muda Pertahanan dalam Kabinet Amir Syarifuddin, kemudian mendirikan Darul Islam/Tentara Islam Indonesia (DI/TII). Hingga pada 7 Agustus 1949, di wilayah yang masih dikuasai Belanda waktu itu, Kartosuwiryo menyatakan berdirinya Negara Islam Indonesia (NII).

Setelah Indonesia berhasil menyelesaikan masalahnya sendiri dalam konferensi Inter-Indonesia, kini bangsa Indonesia secara keseluruhan telah siap menghadapi Konferensi Meja Bundar (KMB). Sementara itu pada bulan Agustus 1949, Presiden Soekarno sebagai Panglima Tertinggi di satu pihak dan Wakil Tinggi Mahkota Belanda dipihak lain, mengumumkan pemberhentian tembak-menembak. Perintah itu berlaku efektif mulai tanggal 11 Agustus 1949 untuk wilayah Jawa dan 15 Agustus 1949 untuk wilayah Sumatera.pada tanggal 4 Agustus 1949 pemerintah Republik Indonesia menyusun delegasi untuk menghadiri KMB yang terdiri dari Drs Moh.Hatta (Ketua), Mr. Moh.Roem, Prof. Dr. Soepomo, dr.J.Leimena, Mr. Ali Sastroamidjoyo, Mr. Suyono Hadinoto, Dr. Sumitro Djojohadikusumo, Mr. Abdul Karim Pringgodigdo.

Konferensi Meja Bundar diselenggrakan di Den Haag, Belanda pada tanggal 23 Agustus sampai dengan tanggal 2 November 1949. Delegasi Indonesia dipimpin Drs. Moh Hatta, BFO dipimpin oleh Sultan Hamid II dari Pontianak KMB dan delegasi dari Belanda dipimpin oleh Mr. Van Marseveen. Dari PBB dipimpin oleh Crittchlay.

Pada tanggal 2 November 1949 perundingan diakhiri dengan keputusan sebagai berikut :

  1. Belanda mengakui Republik Indonesia Serikat (RIS) sebagai negara merdeka dan berdaulat
  2. Penyelesaian soal Irian Bart ditangguhkan samapi tahun berikutnya
  3. RIS sebagai negara erdaulat penuh kerjasama dengan Belanda dalam suatu perserikatan yang kepalai oleh Ratu Belanda atas dasar sukarela dengan kedudukan dan hak yang sama.
  4. RIS mengembalikan hak milik Belanda, memberikan hak konsensi, dan izin baru bagi perusahaan-perusahaan.
  5. Semua utang bekas Hindia Belanda harus di bayar oleh RIS.
Pemerintah daerah
  • Sumatra: Teuku Mohammad hasan
  • Jawa Barat: Sutarjo Kartohadikusumo
  • Jawa tengah: R.Panji Suroso
  • Jawa Timur: R.A. Suryo
  • Sunda kecil: Mr.I Gusti ketut puja
  • Maluku: Mr. J Latuharhary
  • Sulawesi: Dr G.S.S.J Ratulangi
  • Kalimantan: Ir Pangeran Muhammad Nur
  • Mentri Dlm Negeri: R.A.A Wiranata Kusumah
  • Menteri Luar negeri: Mr. Ahmad Subarjo
  • keuangan: Mr.A.A Maramis
  • Kehakimah: Prof.Dr Supomo
  • Kemakmuran: Ir.Surahman Cokroadisuryo
  • Keamanan Rakyat: Supriyadi
  • Kesehatan: Dr Buntaran Martoatmojo
  • Pengajaran: Ki hajar dewantara
  • Penerangan: Mr. Amir Syarifuddin
  • Sosial: Mr.Iwa Kusuma Sumantri
  • Pekerjaan umum: Abikusno Cokrosuyoso
  • Perhubunga: Abkusno Cokrosuyoso
dampak sosial politik peristiwa G-30 SPKI
- konflik pemuda
- penurunan harga
- kondisi politik indonesia belum stabil
- sering terjadi konflik antar politik
- sistem pemerintahan mengarah kpd diktator
- krisis moneter

penumpasan G-30 SPKI
- Soeharto memegang pimpinan AD
- Menetralisasi lapangan merdeka
- Menyelamatkan gedung RRI dan Pusat telekomunikasi
- Menyerang pangkalan udara utama halim perdanakusuma yang menjadi basis kekuatan G30 SPKI.
- Mengadi pemimpin" yg tertangkap

Demokrasi terpimpin adalah sebuah demokrasi yang sempat ada di Indonesia, yang seluruh keputusan serta pemikiran berpusat pada pemimpinnya saja.

Pada bulan 5 Juli 1959 parlemen dibubarkan dan Presiden Sukarno menetapkan konstitusi di bawah dekrit presiden. Soekarno juga membubarkan Konstituante yang ditugasi untuk menyusun Undang-Undang Dasar yang baru, dan sebaliknya menyatakan diberlakukannya kembali Undang-Undang Dasar 1945, dengan semboyan "Kembali ke UUD' 45". Soekarno memperkuat tangan Angkatan Bersenjata dengan mengangkat para jendral militer ke posisi-posisi yang penting.

PKI menyambut "Demokrasi Terpimpin" Sukarno dengan hangat dan anggapan bahwa PKI mempunyai mandat untuk persekutuan Konsepsi yaitu antara nasionalisme, agama (Islam) dan komunisme yang dinamakan NASAKOM.

Antara tahun 1959 dan tahun 1965, Amerika Serikat memberikan 64 juta dollar dalam bentuk bantuan militer untuk jendral-jendral militer Indonesia. Menurut laporan di "Suara Pemuda Indonesia": Sebelum akhir tahun 1960, Amerika Serikat telah melengkapi 43 batalyon angkatan bersenjata. Tiap tahun AS melatih perwira-perwira militer sayap kanan. Di antara tahun 1956 dan 1959, lebih dari 200 perwira tingkatan tinggi telah dilatih di AS, dan ratusan perwira angkatan rendah terlatih setiap tahun. Kepala Badan untuk Pembangunan Internasional di Amerika pernah sekali mengatakan bahwa bantuan AS, tentu saja, bukan untuk mendukung Sukarno dan bahwa AS telah melatih sejumlah besar perwira-perwira angkatan bersenjata dan orang sipil yang mau membentuk kesatuan militer untuk membuat Indonesia sebuah "negara bebas".

Di tahun 1962, perebutan Irian Barat secara militer oleh Indonesia mendapat dukungan penuh dari kepemimpinan PKI, mereka juga mendukung penekanan terhadap perlawanan penduduk adat.

Era "Demokrasi Terpimpin", yaitu kolaborasi antara kepemimpinan PKI dan kaum borjuis nasional dalam menekan pergerakan-pergerakan independen kaum buruh dan petani, gagal memecahkan masalah-masalah politis dan ekonomi yang mendesak. Pendapatan ekspor menurun, cadangan devisa menurun, inflasi terus menaik dan korupsi birokrat dan militer menjadi wabah.



Jumat, 12 Juni 2009

Fisika - Hukum Termodinamika Kedua

Karena pernyataan khusus hukum kedua termodinamika tidak bisa menjelaskan semua proses ireversibel maka kita membutuhkan pernyataan yang lebih umum. Adanya pernyataan umum ini diharapkan bisa menjelaskan semua proses ireversibel yang terjadi di alam semesta. Pernyataan umum hukum kedua termodinamika baru dirumuskan pada pertengahan abad kesembilan belas, melalui sebuah besaran yang diberi julukan entropi (S). Entropi bisa dianggap sebagai ukuran kuantitatif dari ketidakteraturan. Mengenai hal ini akan dibahas kemudian… Besaran entropi pertama kali diperkenalkan oleh om Clausius dan diturunkan dari siklus om Carnot (mesin kalor sempurna). Menurut om Clausius, besarnya perubahan entropi yang dialami oleh suatu sistem, ketika sistem tersebut mendapat tambahan kalor (Q) pada suhu tetap dinyatakan melalui persamaan di bawah :

entropi a Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Keterangan :

Delta S = Perubahan entropi (Joule/Kelvin)

Q = Kalor (Joule)

T = Suhu (Kelvin)

Entropi merupakan besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem, karenanya tidak bisa diketahui secara langsung. Yang kita tinjau hanya perubahan entropi saja… Mirip seperti perubahan energi dalam pada hukum pertama termodinamika.

Untuk membantumu lebih memahami pembahasan ini, kita obok-obok latihan soal saja :

Contoh soal 1 :

Sejumlah gas dalam sebuah wadah mengalami pemuaian adiabatik. Berapakah perubahan entropi gas tersebut ?

Panduan juawaban :

Selama proses adiabatik, tidak ada kalor yang masuk atau keluar sistem (gas). Karena Q = 0 maka delta S = 0. Bisa disimpulkan bahwa pada proses pemuaian adiabatik, entropi sistem tidak berubah alias selalu konstan…

Bagaimanakah dengan penekanan adiabatik ? Pada dasarnya sama saja. Selama penekanan adiabatik, tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem (Q = 0). Karenanya entropi sistem tidak berubah alias selalu konstan.

Contoh soal 2 :

Sebuah mesin Carnot menerima 2000 J kalor pada suhu 500 K, melakukan kerja dan membuang sejumlah kalor pada suhu 350 K. Tentukan jumlah kalor yang terbuang dan perubahan entropi total dalam mesin selama satu siklus…

Panduan jawaban :

TH = 500 K

QH = 2000 J

TL = 350 K

QL = ?

entropi b Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Persamaan ini datangnya dari mana-kah ? ingat pembahasan mengenai mesin carnot. Hasil yang sangat penting dari mesin Carnot adalah bahwa untuk mesin kalor yang sempurna, Kalor yang diterima (QH) sebanding dengan suhu TH dan Kalor yang dibuang (QL) sebanding dengan suhu TL. Pahami perlahan-lahan…

entropi c Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Ingat perjanjian tanda hukum pertama terModiNamikA. Jika sistem menerima kalor, Q bertanda positif. Sebaliknya jika sistem melepaskan kalor, Q bertanda negatif. Sistem untuk kasus ini adalah mesin carnot…

entropi d Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Selama satu siklus, mesin Carnot (mesin kalor sempurna) mengalami dua proses isotermal reversibel (pemuaian isotermal + penekanan isotermal) dan dua proses adiabatik reversibel (pemuaian adiabatik dan penekanan adiabatik). Selama proses pemuaian dan penekanan adiabatik, tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem (Q = 0). Karena Q = 0 maka perubahan entropi selama proses adiabatik = 0…

Selama pemuaian isotermal, mesin menyedot kalor (Q) sebanyak 2000 J pada suhu (T) 500 K. Karena mesin menyedot kalor maka Q bertanda positif. Perubahan entropi mesin selama pemuaian isotermal adalah :

entropi e Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Selama penekanan isotermal, mesin membuang kalor (Q) sebanyak 1400 J pada suhu (T) 350 K. Karena mesin membuang kalor maka Q bertanda negatif.

Perubahan entropi mesin selama penekanan isotermal adalah :

entropi f Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Perubahan entropi total = 4 J/K - 4 J/K = 0

Contoh soal 3 :

Sebuah mesin kalor menerima kalor (Q) sebanyak 600 Joule pada suhu 300 oC, melakukan kerja dan membuang sejumlah kalor pada suhu 100 oC. Tentukan jumlah kalor yang terbuang dan perubahan entropi total dalam mesin selama satu siklus…

Panduan jawaban :

TH = 300 K

QH = 600 J

TL = 100 K

QL = ?

entropi g Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)Selama satu siklus, mesin Carnot (mesin kalor sempurna) mengalami dua proses isotermal reversibel (pemuaian isotermal + penekanan isotermal) dan dua proses adiabatik reversibel (pemuaian adiabatik dan penekanan adiabatik). Selama proses pemuaian dan penekanan adiabatik, tidak ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem (Q = 0). Karena Q = 0 maka perubahan entropi selama proses adiabatik = 0…

Selama pemuaian isotermal, mesin menyedot kalor (Q) sebanyak 600 J pada suhu (T) 300 K. Karena mesin menyedot kalor maka Q bertanda positif. Perubahan entropi mesin selama pemuaian isotermal adalah :

entropi h Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)Selama penekanan isotermal, mesin membuang kalor (Q) sebanyak 200 J pada suhu (T) 100 K. Karena mesin membuang kalor maka Q bertanda negatif.

Perubahan entropi mesin selama penekanan isotermal adalah :

entropi j Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Perubahan entropi total = 2 J/K - 2 J/K = 0

Dari contoh soal nomor 2 dan contoh soal nomor 3, tampak bahwa perubahan entropi total untuk proses reversibel = 0. Dengan kata lain, pada proses reversibel, entropi total selalu konstan…


Contoh soal 4 :

Sebongkah es batu bermassa 2 kg memiliki suhu 0 oC. Es batu tersebut diletakkan di dalam sebuah wadah dan dijemur di bawah sinar matahari. Karena mendapat sumbangan kalor dari udara dan matahari maka si es batu pun mencair… tentukan perubahan entropi es batu tersebut… (Kalor lebur air = 3,34 x 105 J/Kg)

Panduan juawaban :

Massa es batu = 2 kg

Suhu es batu = 0 oC + 273 = 273 K

Kalor lebur air = 3,34 x 105 J/Kg

Kalor yang diperlukan untuk meleburkan 2 kg es batu menjadi air adalah :

Q = mL

Q = (2 Kg)(3,34 x 105 J/Kg)

Q = 6,68 x 105 J

Q = 668 x 103 J

Ingat ya, selama proses peleburan (es batu berubah menjadi air), suhu selalu konstan. Karena suhu selalu konstan maka perubahan entropi es batu dihitung dengan suangat guampang :

entropi k Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Entropi es batu bertambah sebanyak 2,45 x 103 J/K. Perhatikan bahwa entropi lingkungan (wadah, udara, etc) tidak kita hitung…

Perhitungan di atas tampaknya mudah karena suhu air konstan. Apabila suhu tidak konstan maka perhitungannya menjadi lebih beribet ;) Seandainya perubahan suhu cukup besar maka perubahan entropi bisa diooprek menggunakan kalkulus. Sebaliknya jika perubahan suhu tidak terlalu besar, kita bisa menggunakan suhu rata-rata (lihat contoh soal 5).


Contoh soal 5 :

Segelas air bersuhu 26 oC dicampur dengan segelas air yang bersuhu 22 oC. Jika massa air dalam gelas = 2 kg (gelas raksasa ;) ), tentukan perubahan entropi air… Anggap saja air dicampur dalam sistem tertutup yang terisolasi. Ingat ya, perpindahan kalor alias panas termasuk proses ireversibel…

Panduan jawaban :

Kalor jenis air (c) = 4180 J/Kg Co

Massa air = 2 Kg (massa air sama).

Karena massa air sama, maka suhu akhir campuran = 24 oC (26 oC + 22 oC / 2 = 48 oC / 2 = 24 oC).

Jumlah kalor yang dilepaskan oleh air panas ketika suhunya menurun dari 26 oC - 24 oC :

Q = mc(delta T) = (2 Kg)(1 kkal/kg Co)(26 oC - 24 oC) = (2 Kg)(4180 J/kg Co)(2 oC) = 16720 J

Jumlah kalor yang disedot oleh air dingin ketika suhunya meningkat dari 22 oC - 24 oC :

Q = mc(delta T) = (2 Kg)(1 kkal/kg Co)(24 oC - 22 oC) = (2 Kg)(4180 J/kg Co)(2 oC) = 16720 J

Perubahan entropi total = Perubahan entropi air panas + perubahan entropi air dingin

entropi l Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Suhu rata-rata air panas = (26 oC + 24 oC) / 2 = 50 oC / 2 = 25 oC —- 25 + 273 = 298 K

Suhu rata-rata air dingin = (22 oC + 24 oC) / 2 = 46 oC / 2 = 23 oC —- 23 + 273 = 296 K

Air panas melepaskan kalor, karenanya Q bertanda negatif. Sebaliknya air dingin menyedot kalor, karenanya Q bertanda positif. Ingat lagi perjanjian tanda Q (hukum pertama termodinamika)

entropi m Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)Entropi air panas menurun sebesar 56,107 J/K

entropi n Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)Entropi air dingin bertambah sebesar 56,486 J/K

entropi o Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)Entropi total bertambah sebesar 0,379 J/K

Dari hasil pengoprekan ini, tampak bahwa walaupun entropi sebagian sistem berkurang (-56,107 J/K), entropi sebagian sistem bertambah dalam jumlah yang lebih besar (+ 56,486 J/K) sehingga entropi total selalu bertambah (+ 0,379 J/K). Bertambahnya entropi total sistem tertutup yang terisolasi akibat adanya proses ireversibel ternyata tidak hanya berlaku pada perpindahan kalor antara campuran air panas dan air dingin yang kita analisis di atas, tetapi berlaku juga untuk semua kasus yang diteliti oleh para ilmuwan. Jadi entropi total suatu sistem tertutup yang terisolasi hanya bisa tetap atau bertambah, tetapi tidak pernah berkurang… Entropi total selalu tetap jika proses terjadi secara reversibel. Apabila proses terjadi secara ireversibel maka entropi total selalu bertambah…

Pada dasarnya semua proses alamiah dalam kehidupan kita setiap hari bersifat ireversibel sehingga entropi total pasti bertambah. Kenyataan ini disimpulkan dalam sebaris kalimat gaul di bawah :

Entropi total sistem dan lingkungan selalu bertambah akibat adanya proses ireversibel.

Kalimat yang dicetak miring ini merupakan pernyataan umum hukum kedua termodinamika. Hukum kedua termodinamika agak berbeda dengan hukum-hukum fisika lainnya… Biasanya hukum fisika dinyatakan dalam bentuk persamaan (misalnya hukum kakek Newton) atau berupa hukum kekekalan (misalnya hukum kekekalan energi). Hukum kedua termodinamika hanya dinyatakan dalam sebaris kalimat yang bikin mumet. Sialnya lagi, hukum kedua malah mengatakan kepada kita bahwa entropi selalu bertambah. Pada dasarnya proses ireversibel terjadi setiap saat, karenanya entropi juga selalu bertambah seiring berlalunya waktu. Kalau entropi selalu bertambah seiring berlalunya waktu berarti suatu saat nanti entropi akan bernilai maksimum dunk. Wah, apa jadinya dunia nanti ;)

Btw, entropi tuh sebenarnya apa sich ? Dari tadi bahas entropi melulu tapi gak ngerti2 entropi tuh artinya apa… hiks2… Dari pada pusink seribu keliling lebih baik kita langsung menuju ke sasaran saja…

Entropi merupakan ukuran dari ketidakteraturan

Entropi dapat dianggap sebagai ukuran dari ketidakteraturan. Jika dikaitkan dengan pernyataan umum hukum kedua termodinamika, bisa dikatakan bahwa pada proses ireversibel, ketidakteraturan cenderung bertambah. Dengan kata lain, setiap proses ireversibel pada dasarnya menuju ke keadaan yang tidak teratur. Makna ketidakteraturan di sini mungkin kurang jelas, karenanya gurumuda jelaskan menggunakan contoh proses ireversibel yang terjadi dalam kehidupan sehari. Sebelum melangkah lebih jauh, baca terlebih dahulu pesan-pesan berikut ini :

Perlu diketahui bahwa konsep entropi pada mulanya hanya dihubungkan dengan proses ireversibel yang berkaitan dengan perubahan bentuk energi dan perpindahan energi. Setelah terlepas dari tangkainya dan jatuh bebas hingga mencium tanah, buah mangga tidak pernah meluncur ke atas lagi. Buku yang kita dorong lalu berhenti tidak pernah bergerak kembali ke arah kita. Ini adalah beberapa contoh proses ireversibel yang berkaitan dengan perubahan bentuk energi dan perpindahan energi dari satu benda ke benda yang lain. Proses tersebut hanya berlangsung pada satu arah saja, tetapi tidak pernah berlangsung pada arah sebaliknya. Buah mangga tidak pernah meluncur ke atas dengan sendirinya karena energi dalam berubah menjadi energi kinetik. Buku tidak pernah meluncur ke arah kita karena kalor alias panas yang timbul akibat gesekan berubah menjadi energi kinetik.

Btw, proses ireversibel yang terjadi di alam semesta ternyata tidak hanya berkaitan dengan perubahan bentuk energi dan perpindahan energi. Setelah dilahirkan, kita bertumbuh menjadi bayi, anak-anak, remaja, dewasa lalu menjadi tua lapuk dan akhirnya mati dimakan cacing ;) Apakah dirimu pernah melihat seorang tua berubah menjadi bayi ? tidak pernah… Handphone yang kita pakai lama kelamaan menjadi kusam dan rusak… Mobil baru yang pada mulanya licin dan bertenaga menjadi kurang licin dan lemas tak bertenaga setelah dirimu pakai selama beberapa tahun. Apakah dirimu pernah lihat mobil tua tiba-tiba saja menjadi baru lagi ? Atau Handphone kesayanganmu setiap hari semakin licin n bagus ? Tidak pernah… Setelah dipakai, handphone menjadi kusam dan rusak. Mobil juga demikian… Ini adalah beberapa contoh proses ireversibel yang tidak ada hubungannya dengan perubahan bentuk energi dan perpindahan energi…. Nah, setelah menyadari bahwa semua proses alamiah yang terjadi di alam semesta bersifat ireversibel maka konsep entropi menjadi meluas. Pembahasannya tidak hanya meliputi proses termodinamika saja tetapi mencakup banyak proses ireversibel lainnya di alam semesta…

Sekarang mari kita bahas beberapa proses ireversibel yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Terlebih dahulu kita tinjau sebuah proses ireversibel sederhana berikut. Ini hanya pengantar saja, biar dirimu paham dengan konsep entropi serta kaitannya dengan proses ireversibel. Tataplah gambar di bawah dengan penuh semangat ;)

entropi 1 Entropi & Hukum kedua termodinamika (Pernyataan umum)

Misalnya dirimu punya sejumlah kelereng berwarna merah dan biru. Kelereng tersebut dimasukkan ke dalam sebuah wadah. Kelereng yang berwarna biru disusun secara rapi di bagian dasar, sedangkan kelereng berwarna merah disusun secara rapi di bagian atas (gambar kiri). Susunan kelerengmu dalam wadah tampak sangat teratur… Sebelah bawahnya biru semua, sebelah atasnya merah semua… Selanjutnya dirimu mengocok atau mengguncangkan wadah naik turun. Karena wadah digerakkan naik turun maka susunan kelereng yang pada mulanya sangat teratur berubah menjadi tidak teratur lagi (gambar kanan). Kelereng berwarna merah dan biru campur aduk menjadi satu ;) Semakin diguncang, susunan kelereng menjadi semakin tak teratur… Mungkin-kah setelah diguncang-guncang, susunan kelerengmu menjadi teratur seperti semula ? tidak mungkin terjadi… Silahkan dibuktikan kalau tidak percaya. Kelereng tidak mungkin menjadi teratur seperti semula… Ini merupakan sebuah contoh proses ireversibel alias tidak dapat balik. Setelah mengalami proses ireversibel, susunan kelereng yang pada mulanya sangat teratur berubah menjadi tidak teratur. Keteraturan telah berubah menjadi ketidakteraturan…

Hal yang sama terjadi pada proses ireversibel lainnya. Ketika kita menyentuhkan benda panas dan benda dingin, kalor akan mengalir dengan sendirinya dari benda panas menuju benda dingin… Kalor berhenti mengalir setelah kedua benda yang bersentuhan mencapai suhu yang sama. Proses ini bersifat ireversibel… Nah, pada mulanya kita mempunyai dua susunan molekul, yakni molekul yang mempunyai energi kinetik rata-rata yang besar (molekul-molekul penyusun benda panas) dan molekul yang mempunyai energi kinetik rata-rata yang kecil (molekul-molekul penyusun benda dingin). Setelah benda panas dan benda dingin mencapai suhu yang sama (molekul-molekul telah mempunyai energi kinetik rata-rata yang sama), dua susunan molekul tadi tidak bisa kita bedakan lagi. Susunan molekul-molekul yang pada mulanya teratur berubah menjadi tidak teratur. Mirip seperti susunan kelereng di atas… Setelah kedua benda mencapai suhu yang sama, keteraturan susunan molekul berubah menjadi ketidakteraturan (ketidakteraturan bertambah akibat adanya perpindahan kalor yang bersifat ireversibel).

Lebih jauh lagi, aliran kalor dari benda panas menuju benda dingin bisa dianggap seperti aliran kalor dari daerah bersuhu tinggi menuju daerah bersuhu rendah pada mesin kalor. Adanya aliran kalor dari daerah bersuhu tinggi menuju daerah bersuhu rendah membuat mesin kalor bisa melakukan kerja. Mesin kalor tidak bisa melakukan kerja apabila tidak ada aliran kalor. Dengan demikian, kita bisa membuat hubungan antara ukuran ketidakteraturan dengan kemampuan melakukan kerja. Setelah mencapai suhu yang sama, tidak ada lagi aliran kalor dari benda panas menuju benda dingin (ketidakteraturan bertambah). Karena tidak ada aliran kalor membuat mesin kalor tidak bekerja maka kita bisa mengatakan bahwa sistem yang tidak bisa melakukan kerja memiliki ketidakteraturan yang tinggi, sebaliknya sistem yang bisa melakukan kerja memiliki ketidakteraturan yang rendah…

Dari hasil ini, kita bisa membuat kesimpulan mengenai hubungan antara bentuk energi dengan ukuran ketidakteraturan. Pada dasarnya bentuk energi yang bisa digunakan untuk melakukan kerja adalah energi potensial. Energi potensial gravitasi air bisa digunakan untuk menggerakan turbin. Energi potensial kimia pada minyak bisa digunakan untuk menggerakan kendaraan. Energi potensial kimia dalam tubuh bisa kita gunakan untuk melakukan kerja, jalan-jalan, belajar… Energi potensial gravitasi buah mangga bisa digunakan untuk membocorkan atap rumah ;) Karena bentuk energi yang berguna bisa digunakan untuk melakukan kerja maka kita bisa mengatakan bahwa bentuk energi yang berguna tersebut lebih teratur, sebaliknya bentuk energi yang tidak berguna lebih tidak teratur. Bentuk energi yang tidak berguna adalah energi dalam dan kalor alias panas… Setelah mencium tanah, buah mangga tidak pernah meluncur ke atas lagi karena energi dalam berubah menjadi energi kinetik… Setelah kita mendorong buku, buku tersebut bergerak. Adanya gaya gesekan membuat buku berhenti bergerak… Untuk kasus ini, energi kinetik buku telah berubah menjadi kalor alias panas (panas timbul akibat adanya gesekan). Nah, dalam kenyataannya buku yang sedang diam tidak meluncur kembali ke arah kita karena kalor alias panas berubah menjadi energi kinetik… Dua contoh ini menunjukkan bahwa kalor alias panas merupakan dua bentuk energi yang tidak berguna. Bentuk energi yang tidak berguna tidak bisa digunakan untuk melakukan kerja. Dengan demikian kita bisa mengatakan bahwa kalor alias panas dan energi dalam memiliki ketidakteraturan yang tinggi…

Pada dasarnya proses perubahan bentuk energi, dari bentuk energi yang berguna menjadi bentuk energi yang tidak berguna selalu menaikkan ketidakteraturan… Istilah gaulnya, entropi selalu bertambah selama proses perubahan bentuk energi… Karena entropi selalu bertambah seiring berlalunya waktu maka semua bentuk energi yang berguna tersebut akan berubah bentuk menjadi tidak berguna. Energi akan selalu kekal dalam proses perubahan bentuk energi, tetapi bentuk energi yang teratur dan bisa digunakan untuk melakukan kerja berubah bentuk menjadi tidak teratur dan tidak bisa digunakan untuk melakukan kerja…

Entropi dan statistik

Sebelumnya kita sudah membahas bahwa entropi merupakan ukuran dari ketidakteraturan. Setiap proses ireversibel pada dasarnya menuju ke keadaan yang memiliki ketidakteraturan yang tinggi. Btw, gagasan ini mungkin tampak abstrak dan tidak terlalu jelas. Untuk lebih memahami konsep entropi, kita bisa menggunakan pendekatan statistik. Pemahaman akan konsep entropi menggunakan pendekatan statistik pertama kali digunakan oleh om Ludwig Boltzmann (1844-1906).

Pada awal tulisan ini gurumuda sudah menjelaskan bahwa entropi merupakan besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem. Besaran yang menyatakan keadaan makroskopis bisa diketahui secara langsung tetapi besaran yang menyatakan keadaan mikrokopis tidak bisa diketahui secara langsung. Untuk mengetahui keadaan mikroskopis, kita bisa meninjau keterkaitan antara keadaan makroskopis dan keadaan mikroskopis.

Punya uang receh seratus rupiah ? Uang receh seratus rupiah punya dua sisi, pada salah satu sisi terdapat gambar burung garuda dan sedangkan di sisi yang lain terdapat tulisan 100 rupiah. Nah, misalnya dirimu punya 4 uang receh seratus rupiah… kalau dirimu melempar keempat uang receh seratus rupiah di atas lantai, dalam sekali lemparan akan ada lima kemungkinan yang berbeda :

pertama, muncul gambar burung garuda semua (4 gambar);

kedua, muncul 3 gambar burung garuda, 1 tulisan seratus rupiah (3 gambar, 1 tulisan);

ketiga, muncul 2 gambar burung garuda, 2 tulisan seratus rupiah (2 gambar, 2 tulisan);

keempat, muncul 1 gambar burung garuda, 3 tulisan seratus rupiah (1 gambar, 3 tulisan);

kelima, muncul tulisan seratus rupiah semua (4 tulisan)…

Lima kemungkinan munculnya gambar atau tulisan ini kita sebut sebagai keadaan makroskopis (makro = besar). Sebaliknya, jika kita menyatakan keempat uang logam sebagai gambar atau tulisan, berarti kita menyatakan keadaan mikroskopis (mikro = kecil)… Biar paham, tataplah tabel di bawah dengan penuh kelembutan… pahami perlahan-lahan ya…

Keadaan makroskopis Keadaan mikroskopis yang mungkin (G = gambar, T = tulisan) Jumlah keadaan mikroskopis
4 gambar GGGG 1
3 gambar, 1 tulisan GGGT, GGTG, GTGG, TGGG 4
2 gambar, 2 tulisan GGTT, GTGT, TGGT, GTTG, TGTG, TTGG 6
1 gambar, 3 tulisan TTTG, TTGT, TGTT, GTTT 4
4 tulisan TTTT 1


16

Dalam sekali lemparan, terdapat 16 keadaan mikroskopis yang mungkin (Setiap uang receh mempunyai dua peluang. Empat uang receh mempunyai 16 kali peluang = 2 x 2 x 2 x 2 = 24 = 16). Peluang yang paling besar adalah muncul 2 gambar dan 2 tulisan (Terdapat 6 keadaan mikroskopis yang mungkin dari total 16 keadaan mikroskopis — 6/16 x 100 % = 37,5 %). Sebaliknya peluang yang paling kecil adalah muncul 4 gambar atau 4 tulisan (Masing-masing memiliki 1 keadaan mikroskopis yang mungkin — 1/16 x 100% = 6,25 %). Yang kita bahas ini hanya peluang alias probabilitas… Kalau kita melempar uang receh sebanyak 16 kali, belum tentu muncul 2 gambar dan 2 tulisan sebanyak 6 kali. Tapi kalau kita melempar uang receh sebanyak ribuan kali, peluang munculnya 2 gambar dan 2 tulisan bisa mendekati 37,5 %. Sebaiknya dibuktikan saja… Silahkan melempar empat uang receh seratus rupiah sebanyak 100 kali (1000 kali kalau mampu ;) ). Catat data yang diperoleh dalam satu kali lemparan… Setelah melempar uang receh sebanyak 100 kali, dirimu akan menemukan bahwa 2 gambar dan 2 tulisan paling sering muncul. Semakin banyak jumlah lemparan, peluang munculnya 2 gambar dan 2 tulisan mendekati 37,5 % dari total jumlah lemparan.

Sebelumnya kita hanya meninjau 4 uang receh. Apabila kita menambah jumlah uang receh maka jumlah keadaan mikroskopis semakin banyak. Misalnya kita punya 100 uang receh… Dalam sekali lemparan, terdapat 2100 = 1,27 x 1030 keadaan mikroskopis yang mungkin… Peluang yang paling besar adalah muncul 50 gambar dan 50 tulisan (Terdapat 1,01 x 1029 keadaan mikroskopis yang mungkin dari total 1,27 x 1030 keadaan mikroskopis). Sebaliknya peluang yang paling kecil adalah muncul 100 gambar atau 100 tulisan (Masing-masing hanya memiliki 1 keadaan mikroskopis yang mungkin dari total 1,27 x 1030 keadaan mikroskopis). Sangat kecil dan nyaris tidak mungkin… Jika uang receh kita sebanyak 1000 keping, peluang munculnya 1000 gambar atau 1000 tulisan tentu saja semakin kecil dan semakin tidak mungkin.

Untuk menghubungkan dengan konsep entropi, kita bisa menganggap semua gambar atau semua tulisan merupakan susunan yang teratur, sedangkan separuh gambar dan separuh tulisan merupakan susunan yang tidak teratur. Semakin banyak jumlah uang receh, probabilitas atau peluang untuk mendapatkan susunan yang teratur (semua gambar atau semua tulisan) menjadi semakin kecil dan nyaris tidak mungkin… Sebaliknya susunan yang tidak teratur (separuh gambar dan separuh tulisan) memiliki probabilitas atau peluang yang jauh lebih besar. Dari hasil ini tampak bahwa ketidakteraturan berkaitan erat dengan probabilitas. Keadaan yang paling mungkin adalah keadaan yang tidak teratur, sedangkan keadaan yang nyaris tidak mungkin adalah keadaan yang teratur.

Pernyataan umum hukum kedua termodinamika yang telah kita bahas sebelumnya mengatakan bahwa entropi atau ketidakteraturan selalu bertambah pada setiap proses ireversibel. Pernyataan hukum kedua termodinamika ini bisa kita pahami sebagai pernyataan probabilitas. Artinya setiap proses yang terjadi di alam semesta adalah proses yang memiliki probabilitas atau peluang yang paling besar. Hukum kedua termodinamika tidak melarang penurunan entropi pada setiap proses ireversibel, tetapi peluangnya sangat kecil bahkan nyaris tidak mungkin terjadi. Sebaliknya bertambahnya entropi memiliki peluang yang jauh lebih besar. Jumlah uang receh yang kita tinjau sebelumnya cuma 100… dalam kenyataannya dalam satu mol saja terdapat 6,02 x 1023 molekul… ini jumlah yang sangat besar. Keadaan mikroskopis yang mungkin dari jumlah ini tentu saja sangat besar, sehingga keteraturan memiliki peluang yang sangat kecil dan nyaris tidak mungkin…

Kalau kita menjatuhkan gelas ke lantai, serpihan-serpihan gelas yang tercecer di lantai bisa saja berkumpul lagi dan membentuk gelas hingga utuh seperti semula. Tetapi peluang kejadiannya sangat kecil sehingga tidak mungkin terjadi… ketika gelas masih utuh, posisi molekul-molekul lebih teratur. Ketika gelas jatuh hingga pecah sehingga serpihan-serpihan gelas tercecer di tanah, posisi molekul menjadi tidak teratur. Peluang untuk kembali ke posisi yang teratur sangat kecil sehingga mengharapkan bahwa molekul-molekul gelas tersebut ngumpul lagi adalah sesuatu yang mustahil. Apabila kita menyentuhkan benda panas dan benda dingin, kalor akan mengalir dengan sendirinya dari benda panas menuju benda dingin… benda panas memiliki molekul-molekul yang bergerak secara acak dan cepat, sebaliknya gerakan molekul-molekul penyusun benda dingin tidak terlalu cepat. Peluang molekul-molekul yang bergerak cepat tersebut untuk numbuk temannya atau nyebrang ke benda dingin jauh lebih besar daripada peluang molekul-molekul yang gerakannya lambat… siapa cepat dia dapat ;) kalor bisa saja berpindah dari benda dingin ke benda panas, tetapi peluang kejadiannya jauh lebih kecil. Kelereng biru dan merah pada ilustrasi di atas bisa saja kembali ke susunannya semula yang teratur. Tetapi peluang untuk kembali ke susunan yang teratur jauh lebih kecil. Susunan yang tidak teratur memiliki peluang yang jauh lebih besar. Demikian juga dengan pemuaian bebas yang dialami oleh gas dalam sebuah wadah tertutup. Wadah memiliki dua ruang, di mana kedua ruang dipisahkan oleh pembatas. Mula-mula gas berada dalam ruang sebelah kiri. Ketika pembatas dilepas, molekul-molekul gas akan berbondong-bondong nyebrang ke ruang sebelah kanan. Ruang sebelah kanan kosong, sedangkan ruang sebelah kiri berisi molekul-molekul yang sedang bergerak secara acak. Ketka pembatas di buka, molekul-molekul tersebut mempunyai peluang yang besar untuk nyebrang ke ruang kosong. Setelah molekul-molekul tersebut memenuhi seluruh volume wadah yang punya dua ruang tadi, mungkinkah semua molekul-molekul tersebut mengisi kembali ruang sebelah kiri ? bisa terjadi tetapi kemungkinannya sangat kecil. Dalam satu mol saja terdapat 6,02 x 1023 molekul… peluang yang mungkin bahwa semua molekul berada di ruang sebelah kiri adalah 1 dari jutaan kemungkinan yang ada. Satu berbanding jutaan adalah peluang sangat kecil dan nyaris mustahil…

Dari uraian panjang lebar dan bertele-tele sebelumnya, tampak bahwa hukum kedua termodinamika mengatakan kepada kita bahwa setiap proses yang terjadi di alam semesta adalah proses yang paling mungkin terjadi. Arah di mana proses di alam terjadi (menuju entropi yang tinggi) ditentukan oleh peluang atau probabilitas… ketidakteraturan memiliki probabilitas yang jauh lebih besar sehingga lebih mungkin terjadi…

Entropi = panah waktu

Entropi disebut juga sebagai panah waktu, karena bisa mengatakan kepada kita mengenai arah berjalannya waktu. Arah proses pada setiap proses alami adalah menuju ke keadaan yang tidak teratur… Apabila kita melihat kejadian yang sebaliknya, yakni keadaan tidak teratur dengan sendirinya berubah menjadi teratur, kita bisa mengatakan bahwa kejadiannya terbalik. Jika kita melihat serpihan-serpihan gelas yang tercecer di lantai ngumpul lagi dan membentuk gelas hingga utuh seperti semula, kita bisa mengatakan bahwa peristiwa tersebut terbalik. Hal tersebut tidak pernah terjadi dalam kehidupan kita setiap hari dan jika terjadi maka itu melangggar hukum kedua termodinamika. Dalam hal ini, waktu tidak pernah berjalan mundur dan ketidakteraturan tidak pernah berubah dengan sendirinya menjadi keteraturan. Hal yang paling mungkin terjadi dan selalu terjadi dalam kehidupan kita adalah keteraturan selalu bergerak menuju ketidakteraturan, waktu selalu berjalan maju, tidak mundur. Jika seorang tua berubah menjadi bayi, hal tersebut kita anggap tidak normal dan melanggar hukum kedua termodinamika. Atau tiba-tiba saja seseorang mengatakan bahwa ia datang dari tahun 2036 (Jhon Titor) adalah sesuatu yang aneh dan melanggar arah proses alami…


Fisika - Teori Kinetik Gas

Rumus" :

1. Hukum Boyle : p_1 V_1 = p_2 V_2. \,

2. Hukum Gay Lussac:

\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2} \qquad \mathrm{or} \qquad {P_1}{T_2}={P_2}{T_1}

3. Persamaan gas ideal

Fisika - Hukum Termodinamika Pertama

Pengantar

Pernah memanaskan air ? Kalau kita panaskan air menggunakan wadah seperti panci, misalnya, biasanya setelah air mendidih, tutup panci bisa bergerak sendiri. Tutup panci bisa bergerak karena ditendang ;) oleh uap yang lagi kepanasan dalam panci… Ingin bebas, katanya. Sudah bosan hidup di penjara… Ada lagi contoh yang mirip. Dirimu pernah ngemil popcorn ? Mudah2an sudah… Kalau belum, minta saja di toko terdekat. Ssttt… jangan lupa bawa uang receh secukupnya, biar dirimu tidak diomelin. Btw, tahu cara membuat popcorn ? Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah lalu dipanaskan. Setelah kepanasan, biji popcorn berdisco ria dengan teman-temannya dan mendorong penutup wadah. Aneh ya, cuma dipanasi dengan nyala api, biji popcorn dalam wadah meletup dan loncat-loncat sendiri. Saking senangnya, penutup wadah jadi korban kenakalan mereka ;) mengapa bisa terjadi seperti itu ?

Proses Termodinamika

Dalam postingan sebelumnya, gurumuda sudah menjelaskan secara panjang pendek mengenai Kalor (Q), Kerja (W), Sistem dan Lingkungan. Sebaiknya pelajari terlebih dahulu materi sebelumnya, biar dirimu nyambung dengan penjelasan gurumuda dalam pembahasan ini…

Kalor (Q) merupakan energi yang berpindah dari satu benda ke benda yang lain akibat adanya perbedaan suhu. Berkaitan dengan sistem dan lingkungan, bisa dikatakan bahwa kalor merupakan energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau energi yang berpindah dari lingkungan ke sistem akibat adanya perbedaan suhu. Jika suhu sistem lebih tinggi dari suhu lingkungan, maka kalor akan mengalir dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya, jika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor akan mengalir dari lingkungan menuju sistem.

Jika Kalor (Q) berkaitan dengan perpindahan energi akibat adanya perbedaan suhu, maka Kerja (W) berkaitan dengan perpindahan energi yang terjadi melalui cara-cara mekanis (mekanis tuh berkaitan dengan gerak)… Misalnya jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, maka energi dengan sendirinya akan berpindah dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya jika lingkungan melakukan kerja terhadap sistem, maka energi akan berpindah dari lingkungan menuju sistem.

Salah satu contoh sederhana berkaitan dengan perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja adalah proses pembuatan popcorn. Dirimu ngerti popcorn tidak ? biji jagung yang ada bunganya :) Gurumuda kurang ngerti proses pembuatan popcorn secara mendetail. Btw, garis besarnya seperti ini… Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah tertutup (panci atau alat masak lainnya). Selanjutnya, wadah tertutup tersebut dipanasi dengan nyala api kompor. Adanya tambahan kalor dari nyala api membuat biji popcorn dalam panci kepanasan dan meletup. Ketika meletup, biasanya biji popcorn berjingkrak-jingkrak dalam panci dan mendorong penutup panci. Gaya dorong biji popcorn cukup besar sehingga kadang tutup panci bisa berguling ria… Untuk kasus ini, kita bisa menganggap popcorn sebagai sistem, panci sebagai pembatas dan udara luar, nyala api dkk sebagai lingkungan. Karena terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari lingkungan (nyala api) menuju sistem (biji popcorn). Adanya tambahan kalor menyebabkan sistem (biji popcorn) memuai dan meletup sehingga mendorong penutup panci (si biji popcorn tadi melakukan kerja terhadap lingkungan). Dalam proses ini, keadaan popcorn berubah. Keadaan popcorn berubah karena suhu, tekanan dan volume popcorn berubah saat memuai dan meletup… meletupnya popcorn hanya merupakan salah satu contoh perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Masih sangat banyak contoh lain, sebagiannya sudah gurumuda ulas pada bagian pengantar… Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja, disebut sebagai proses termodinamika.

Energi dalam dan Hukum Pertama Termodinamika

Pada postingan sebelumnya, gurumuda sudah menjelaskan secara singkat mengenai energi dalam (U). Energi dalam sistem merupakan jumlah seluruh energi kinetik molekul sistem, ditambah jumlah seluruh energi potensial yang timbul akibat adanya interaksi antara molekul sistem. Kita berharap bahwa jika kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem (sistem menerima energi), energi dalam sistem akan bertambah… Sebaliknya, jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan (sistem melepaskan energi), energi dalam sistem akan berkurang…

Dengan demikian, dari kekekalan energi, kita bisa menyimpulkan bahwa perubahan energi dalam sistem = Kalor yang ditambahkan pada sistem (sistem menerima energi) - Kerja yang dilakukan oleh sistem (sistem melepaskan energi). Secara matematis, bisa ditulis seperti ini :

hukum pertama termodinamika 1 Hukum pertama termodinamika

Keterangan :

delta U = Perubahan energi dalam

Q = Kalor

W = Kerja

Persamaan ini berlaku untuk sistem tertutup (Sistem tertutup merupakan sistem yang hanya memungkinkan pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan). Untuk sistem tertutup yang terisolasi, tidak ada energi yang masuk atau keluar dari sistem, karenanya, perubahan energi dalam = 0. Persamaan ini juga berlaku untuk sistem terbuka jika kita memperhitungkan perubahan energi dalam sistem akibat adanya penambahan dan pengurangan jumlah zat (Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi antara sistem tersebut dengan lingkungan). Mengenai sistem terbuka dan tertutup telah gurumuda jelaskan pada postingan sebelumnya…

Hukum pertama termodinamika merupakan pernyataan Hukum Kekekalan Energi dan ketepatannya telah dibuktikan melalui banyak percobaan (seperti percobaan om Jimi Joule). Perlu diketahui bahwa hukum ini dirumuskan pada abad kesembilan belas, setelah kalor dipahami sebagai energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu.

Energi dalam merupakan besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem. Besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung. Yang kita analisis dalam persamaan Hukum Pertama Termodinamika hanya perubahan energi dalam saja. Perubahan energi dalam bisa diketahui akibat adanya energi yang ditambahkan pada sistem dan energi yang dilepaskan sistem dalam bentuk kalor dan kerja. Jika besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung, maka besaran yang menyatakan keadaan makroskopis bisa diketahui secara langsung. Besaran yang menyatakan keadaan makroskopis adalah suhu (T), tekanan (p), volume (V) dan massa (m) atau jumlah mol (n). Ingat ya, Kalor dan Kerja hanya terlibat dalam proses perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Kalor dan Kerja bukan merupakan besaran yang menyatakan keadaan sistem.

Aturan tanda untuk Kalor (Q) dan Kerja (W)

Aturan tanda untuk Kalor dan Kerja disesuaikan dengan persamaan Hukum Pertama Termodinamika. Kalor (Q) dalam persamaan di atas merupakan kalor yang ditambahkan pada sistem (Q positif), sedangkan Kerja (W) pada persamaan di atas merupakan kerja yang dilakukan oleh sistem (W positif). Karenanya, jika kalor meninggalkan sistem, maka Q bernilai negatif. Sebaliknya, jika kerja dilakukan pada sistem, maka W bernilai negatif. Pahami perlahan-lahan….

Contoh soal 1 :

Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem, sedangkan sistem melakukan kerja 1000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?

Panduan jawaban :

hukum pertama termodinamika 2 Hukum pertama termodinamika

Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan kerja (sistem melepaskan energi) 1000 Joule. Dengan demikian, perubahan energi sistem = 1000 Joule.

Contoh soal 2 :

Jika kalor sebanyak 2000 Joule meninggalkan sistem dan sistem melakukan kerja 1000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?

Panduan jawaban :

Ingat ya, jika kalor meninggalkan sistem, berarti Q bernilai negatif

hukum pertama termodinamika 3 Hukum pertama termodinamikaKalor meninggalkan sistem (sistem melepaskan energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan kerja (sistem melepaskan energi) sebesar 1000 Joule. Dengan demikian, energi dalam sistem berkurang sebanyak 3000 J.

Contoh soal 3 :

Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem dan kerja 1000 Joule dilakukan pada sistem, berapakah perubahan energi dalam sistem ?

Panduan jawaban :

Ingat ya, jika kerja dilakukan pada sistem, berarti W bernilai negatif

hukum pertama termodinamika 4 Hukum pertama termodinamika

Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima energi) sebanyak 2000 Joule dan kerja dilakukan pada sistem (sistem menerima energi) 1000 Joule. Dengan demikian, energi dalam sistem bertambah sebanyak = 3000 Joule.

Pahami perlahan-lahan ya. Jangan pake hafal, nanti dirimu cepat lupa…

Catatan :

Pertama, kebanyakan sistem yang kita analisis secara teoritis dalam pokok bahasan ini adalah gas. Kita menggunakan gas, karena keadaan makroskopis gas (suhu, tekanan dan volume) lebih mudah diketahui. Dalam menganalisis gas, kita tetap menganggap gas sebagai gas ideal. Tujuannya hanya untuk mempermudah analisis saja. Kita tidak menggunakan gas riil karena pada tekanan yang cukup besar, biasanya gas riil berperilaku menyimpang. Karenanya analisis kita menjadi lebih sulit…

Kedua, jika sistem yang kita analisis adalah gas ideal, maka energi dalam bisa dihitung menggunakan persamaan yang menyatakan hubungan antara energi dalam gas ideal dengan suhu gas ideal : U = 3/2 nRT (persamaan energi dalam gas ideal monoatomik). Persamaan ini kita turunkan dari teori kinetik. Penurunannya telah dibahas dalam materi Teori Kinetik Gas.

Sebaiknya pahami terlebih dahulu konsep-konsep dasar yang telah dijelaskan dalam Teori Kinetik Gas, biar dirimu tidak kebingungan ;) Download saja ebooknya di halaman ebook gratis (kelas XI).

Kerja yang dilakukan sistem selama perubahan volume

Sebelum melangkah lebih jauh, terlebih dahulu kita tinjau kerja yang dilakukan sistem terhadap lingkungan. Untuk menghitung besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem, kita tinjau gas ideal yang berada dalam sebuah wadah yang ditutup dengan sebuah penghisap/piston. Penghisap bisa digerakkan naik dan turun. Gambar ini disederhanakan menjad dua dimensi. Anggap saja gambar ini tiga dimensi. Volume = panjang x lebar x tinggi…

hukum pertama termodinamika 5 Hukum pertama termodinamika

Gas ideal diwakili oleh titik-titik yang terletak di dalam wadah. Alas wadah bersentuhan dengan sebuah benda yang memiliki suhu yang lebih tinggi (mirip seperti air dalam panci yang dipanaskan di atas nyala api). Benda bersuhu tinggi tidak disertakan dalam gambar ;) , bayangkan saja dalam pikiran ya :( Gas ideal dalam wadah merupakan sistem, sedangkan benda-benda lainnya yang berada di luar wadah, termasuk benda bersuhu tinggi yang bersentuhan dengan alas wadah, merupakan lingkungan. Karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor dengan sendirinya mengalir dari lingkungan menuju sistem. Adanya sumbangan energi dari lingkungan menyebabkan energi dalam sistem (gas ideal) bertambah. Energi dalam gas ideal berbanding lurus dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya ketika energi dalam gas ideal bertambah, suhu gas ideal juga meningkat. Peningkatan suhu gas ideal menyebabkan gas ideal memuai dan mendorong piston sejauh s. Ketika mendorong piston sejauh s, sistem (gas ideal) melakukan kerja terhadap lingkungan (udara luar).

Pada mulanya tekanan sistem besar (P1) dan volume sistem kecil (V1). Tekanan berbanding terbalik dengan volume (ingat lagi materi teori kinetik gas). Setelah kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem dan sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem bertambah (V2) dan tekanan sistem berkurang (P2).

Besarnya kerja yang dilakukan sistem pada proses di atas adalah :

Kerja (W) = Gaya dorong (F) x perpindahan (s). Karena gaya dorong (F) = tekanan (P) x luas permukaan (A) piston, maka persamaan Kerja bisa ditulis menjadi :

W = Fs —– F = PA

W = PAs —– As = V

W = PV

Perlu diketahui bahwa kerja yang dilakukan sistem terjadi selama perubahan volume. Karenanya, kerja total yang dilakukan sistem bisa diperoleh dengan mengalikan perubahan tekanan dan perubahan volume. Secara matematis ditulis seperti ini :

W = (tekanan akhir - tekanan awal)(volume akhir - volume awal)

W = (P2-P1)(V2-V1)

Catatan :

Pertama, perubahan volume sistem (gas ideal) pada proses di atas bisa diketahui dengan mudah. Volume awal dan volume akhir sistem bisa diketahui dengan menghitung volume wadah. Dengan demikian, untuk menghitung besarnya kerja (W) yang dilakukan oleh sistem, kita perlu mengetahui bagaimana perubahan tekanan selama berlangsungnya proses.

Apabila tekanan (p) sistem berubah secara tidak teratur seiring terjadinya perubahan volume (V), maka besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung menggunakan kalkulus. Kalau dirimu belum terbiasa dengan kalkulus, ada alternatif lain yang bisa digunakan. Terlebih dahulu kita gambarkan grafik yang menyatakan hubungan antara tekanan dan volume. Besarnya kerja yang dilakukan oleh sistem = luasan yang diarsir di bawah kurva p-V.

Grafik tekanan vs volume untuk perubahan tekanan yang terjadi secara tidak teratur

hukum pertama termodinamika 6 Hukum pertama termodinamikaMula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan besar) dan volume sistem = V1 (volume kecil). Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, tekanan sistem berubah menjadi p2 (tekanan kecil) dan volume sistem berubah menjadi V2 (volume besar). Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir. Bentuk kurva melengkung karena tekanan sistem (gas ideal) berubah secara tidak teratur selama proses.

Apabila tekanan (p) sistem tidak berubah alias selalu konstan seiring terjadinya perubahan volume (V), maka besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung dengan mudah. Besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung menggunakan persamaan atau bisa diketahui melalui luasan yang diarsir di bawah kurva P-V. Untuk kasus ini, persamaan kerja di atas bisa dimodifikasi seperti ini :

W = (P2-P1)(V2-V1)

Karena tekanan (p) selalu konstan, maka P2 = P1 = P

W = P(V2-V1)

Grafik tekanan vs volume untuk proses di mana tekanan selalu konstan alias tidak berubah :

hukum pertama termodinamika 7 Hukum pertama termodinamikaMula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume besar). Tekanan sistem selalu konstan alias tidak berubah. Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.

Kedua, sistem melakukan kerja terhadap lingkungan apabila volume sistem bertambah. Demikian juga sebaliknya, lingkungan melakukan kerja terhadap sistem apabila volume sistem berkurang. Jika volume sistem tidak berubah selama proses maka sistem tidak bisa melakukan kerja terhadap lingkungan dan lingkungan juga tidak bisa melakukan kerja terhadap sistem. Dalam hal ini, kerja (W) = 0.

Penerapan Hukum Pertama Termodinamika

pada beberapa proses Termodinamika

Sebelumnya kita sudah membahas Hukum Pertama Termodinamika dan menganalisis usaha yang dilakukan oleh sistem. Kali ini kita mencoba meninjau beberapa penerapan Hukum Pertama Termodinamika dalam empat proses termodinamika. Keempat proses termodinamika yang dimaksud adalah proses isotermal, isokorik, isobarik dan adiabatik. Istilah aneh ini berasal dari bahasa yunani. Isotermal = suhu yang sama atau suhu selalu konstan, isokorik = volume yang sama atau volume selalu konstan, isobarik = tekanan yang sama atau tekanan selalu konstan. Jangan pake hafal… ;)

Proses Isotermal (suhu selalu konstan)

Terlebih dahulu kita tinjau penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal. Dalam proses Isotermal, suhu sistem dijaga agar selalu konstan… Sistem yang kita analisis secara teoritis adalah gas ideal. Suhu gas ideal berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal (U = 3/2 nRT). Karena T tidak berubah maka U juga tidak berubah. Dengan demikian, jika diterapkan pada proses isotermal, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

hukum pertama termodinamika 8 Hukum pertama termodinamikaDari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isotermal (suhu konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan sistem untuk melakukan kerja (W).

Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isotermal digambarkan melalui grafik di bawah :

hukum pertama termodinamika 9 Hukum pertama termodinamikaMula-mula volume sistem = V1 (volume kecil) dan tekanan sistem = P1 (tekanan besar). Agar suhu sistem selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah) dan tekanan sistem berubah menjadi P2 (tekanan sistem berkurang). Bentuk grafik melengkung karena tekanan sistem tidak berubah secara teratur selama proses. Besarnya kerja yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.


Proses Adiabatik

Dalam proses adiabatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau meninggalkan sistem (Q = 0). Proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan sistem. Proses adiabatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi. Untuk kasus ini, proses harus dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir menuju sistem atau meninggalkan sistem.

Jika diterapkan pada proses adiabatik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

hukum pertama termodinamika 10 Hukum pertama termodinamika

Apabila sistem ditekan dengan cepat (kerja dilakukan terhadap sistem), maka kerja bernilai negatif. Karena W negatif, maka U bernilai positif (energi dalam sistem bertambah). Sebaliknya jika sistem berekspansi atau memuai dengan cepat (sistem melakukan kerja), maka W bernilai positif. Karena W positif, maka U bernilai negatif (energi dalam sistem berkurang).

Energi dalam sistem (gas ideal) berbanding lurus dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya jika energi dalam sistem bertambah maka sistem juga bertambah. Sebaliknya, jika energi dalam sistem berkurang maka suhu sistem berkurang.

Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses adiabatik digambarkan melalui grafik di bawah :

hukum pertama termodinamika 11 Hukum pertama termodinamikaKurva adiabatik pada grafik ini (kurva 1-2) lebih curam daripada kurva isotermal (kurva 1-3). Perbedaan kecuraman ini menunjukkan bahwa untuk kenaikan volume yang sama, tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik dibandingkan dengan proses isotermal. Tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik karena ketika terjadi pemuaian adiabatik, suhu sistem juga berkurang. Suhu berbanding lurus dengan tekanan, karenanya apabila suhu sistem berkurang, maka tekanan sistem juga berkurang. Sebaliknya pada proses isotermal, suhu sistem selalu konstan. Dengan demikian pada proses isotermal suhu tidak ikut mempengaruhi penurunan tekanan.

Salah satu contoh proses yang mendekati adiabatik terjadi pada mesin pembakaran dalam, misalnya mesin diesel dan mesin motor yang pakai bensin. Pada mesin diesel, udara dimasukan ke dalam silinder dan udara yang berada di dalam silinder ditekan dengan cepat menggunakan piston (kerja dilakukan pada udara). Proses penekanan adiabatik (pengurangan volume sistem) digambarkan melalui kurva 2-1. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhu udara naik dengan cepat. Pada saat yang sama, solar disemprotkan ke dalam silinder lewat injektor dan campuran terpicu seketika (terjadi proses pembakaran)… Pada mesin motor yang pakai bensin, campuran udara dan bensin dimasukkan ke dalam silinder kemudian ditekan dengan cepat menggunakan piston. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhunya naik dengan cepat. Pada saat yang sama, busi memercikan bunga api sehingga terjadi proses pembakaran. Selengkapnya akan dibahas pada episode berikutnya…

Proses Isokorik (volume selalu konstan)

Dalam proses Isokorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan. Karena volume sistem selalu konstan, maka sistem tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.

Jika diterapkan pada proses isokorik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

hukum pertama termodinamika 12 Hukum pertama termodinamikaDari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isokorik (volume konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk menaikkan energi dalam sistem.

Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isokorik digambarkan melalui grafik di bawah :

hukum pertama termodinamika 13 Hukum pertama termodinamikaMula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan kecil). Adanya tambahan kalor pada sistem menyebabkan energi dalam sistem bertambah. Karena energi dalam sistem bertambah maka suhu sistem (gas ideal) meningkat (U = 3/2 nRT). Suhu berbanding lurus dengan tekanan. Karenanya, jika suhu sistem meningkat, maka tekanan sistem bertambah (p2). Karena volume sistem selalu konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan (tidak ada luasan yang diarsir).

Catatan :

Sebelumnya dikatakan bahwa dalam proses isokorik, sistem tidak bisa melakukan kerja terhadap lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja terhadap sistem. Hal ini disebabkan karena pada proses isokorik, volume sistem selalu konstan alias tidak berubah. Btw, terdapat jenis kerja tertentu yang tidak melibatkan perubahan volume. Jadi walaupun volume sistem konstan alias tidak berubah, kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem. Misalnya terdapat sebuah kipas + baterai dalam sebuah wadah tertutup. Kipas bisa berputar menggunakan energi yang disumbangkan baterai. Untuk kasus ini, kipas, baterai dan udara yang berada di dalam wadah dianggap sebagai sistem. Ketika kipas berputar, kipas melakukan kerja terhadap udara yang ada dalam wadah. Pada saat yang sama, energi kinetik kipas berubah menjadi energi dalam udara. Energi listrik pada baterai tentu saja berkurang karena sudah berubah bentuk menjadi energi dalam udara. Contoh ini hanya mau menunjukkan bahwa pada proses isokorik (volume selalu konstan), kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem (kerja yang tidak melibatkan perubahan volume).

Proses Isobarik (tekanan selalu konstan)

Dalam proses Isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. Karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta U), kalor (Q) dan kerja (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol. Dengan demikian, persamaan hukum pertama termodinamika tetap utuh seperti semula :

hukum pertama termodinamika 14 Hukum pertama termodinamikaPerubahan tekanan dan volume gas pada proses isobarik digambarkan melalui grafik di bawah :

hukum pertama termodinamika 15 Hukum pertama termodinamikaMula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Karena tekanan dijaga agar selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah). Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.

Contoh soal 1 :

Kurva 1-2 pada dua diagram di bawah menunjukkan pemuaian gas (pertambahan volume gas) yang terjadi secara adiabatik dan isotermal. Pada proses manakah kerja yang dilakukan oleh gas lebih kecil ?

hukum pertama termodinamika 16 Hukum pertama termodinamikaGuampang sekali kali ;) Kerja yang dilakukan gas pada proses adiabatik lebih kecil daripada kerja yang dilakukan gas pada proses isotermal. Luasan yang diarsir = kerja yang dilakukan gas selama proses pemuaian (pertambahan volume gas). Luasan yang diarsir pada proses adiabatik lebih sedikit dibandingkan dengan luasan yang diarsir pada proses isotermal.


Contoh soal 2 :

Serangkaian proses termodinamika ditunjukkan pada diagram di bawah… kurva a-b dan d-c = proses isokorik (volume konstan). Kurva b-c dan a-d = proses isobarik (tekanan konstan). Pada proses a-b, Kalor (Q) sebanyak 600 Joule ditambahkan ke sistem. Pada proses b-c, Kalor (Q) sebanyak 800 Joule ditambahkan ke sistem. Tentukan :

a) Perubahan energi dalam pada proses a-b

b) Perubahan energi dalam pada proses a-b-c

c) Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c

hukum pertama termodinamika 17 Hukum pertama termodinamikaP1 = 2 x 105 Pa = 2 x 105 N/m2

P2 = 4 x 105 Pa = 4 x 105 N/m2

V1 = 2 liter = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3

V2 = 4 liter = 2 dm3 = 4 x 10-3 m3

Panduan jawaban :

Sambil lihat diagram ya…

a) Perubahan energi dalam pada proses a-b

Pada proses a-b, kalor sebanyak 600 J ditambahkan ke sistem. Proses a-b = proses isokorik (volume konstan). Pada proses isokorik, penambahan kalor pada sistem hanya menaikkan energi dalam sistem. Dengan demikian, perubahan energi dalam sistem setelah menerima sumbangan kalor :

hukum pertama termodinamika 18 Hukum pertama termodinamika

b) Perubahan energi dalam pada proses a-b-c

Proses a-b = proses isokorik (volume konstan). Pada proses a-b, kalor sebanyak 600 J ditambahkan ke sistem. Karena volume konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan oleh sistem.

Proses b-c = proses isobarik (tekanan konstan). Pada proses b-c, kalor (Q) sebanyak 800 Joule ditambahkan ke sistem. Pada proses isobarik, sistem bisa melakukan kerja. Besarnya kerja yang dilakukan sistem pada proses b-c (proses isobarik) adalah :

W = P(V2-V1) — tekanan konstan

W = P2 (V2-V1)

W = 4 x 105 N/m2 (4 x 10-3 m3 - 2 x 10-3 m3)

W = 4 x 105 N/m2 (2 x 10-3 m3)

W = 8 x 102 Joule

W = 800 Joule

Kalor total yang ditambahkan ke sistem pada proses a-b-c adalah :

Q total = Qab + Qbc

Q total = 600 J + 800 J

Q total = 1400 Joule

Kerja total yang dilakukan oleh sistem pada proses a-b-c adalah :

W total = Wab + Wbc

W total = 0 + Wbc

W total = 0 + 800 Joule

W total = 800 Joule

Perubahan energi dalam sistem pada proses a-b-c adalah :

hukum pertama termodinamika 19 Hukum pertama termodinamikaPerubahan energi dalam pada proses a-b-c = 600 J

c) Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c

Kalor total yang ditambahkan pada sistem bisa diketahui melalui persamaan di bawah :

hukum pertama termodinamika 20 Hukum pertama termodinamikaKalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c = perubahan energi dalam pada proses a-d-c + kerja total yang dilakukan pada proses a-d-c

Sebelum melanjutkan acara pengoprekan, baca terlebih dahulu pesan-pesan berikut ini ;)

Kalor dan kerja terlibat dalam perpindahan energi antara sistem dengan lingkungan, sedangkan perubahan energi dalam merupakan korban ;) dari adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Karenanya perubahan energi dalam tidak bergantung pada proses perpindahan energi. Sebaliknya, kalor dan kerja sangat bergantung pada proses. Pada proses isokorik (volume sistem konstan), perpindahan energi hanya dalam bentuk kalor saja, sedangkan kerja tidak. Pada proses isobarik (tekanan konstan), perpindahan energi melibatkan kalor dan kerja…

Walaupun tidak bergantung pada proses, perubahan energi dalam bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem. Apabila keadaan awal dan keadaan akhir sama maka perubahan energi dalam juga selalu sama, walaupun proses yang ditempuh berbeda-beda. Keadaan awal dan keadaan akhir untuk proses a-b-c pada grafik di atas = keadaan awal dan keadaan akhir proses a-d-c. Sambil lihat grafik ya… Dengan demikian, perubahan energi dalam pada proses a-d-c = 600 J

Perubahan energi dalam sudah beres. Sekarang giliran kerja yang dilakukan sistem

Kerja (W) total yang dilakukan pada proses a-d-c = W pada proses a-d + W pada proses d-c

Proses a-d merupakan proses isobarik (tekanan konstan), sedangkan proses d-c merupakan proses isokorik (volume konstan). Karena volume konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan pada proses d-c. Terlebih dahulu kita hitung kerja yang dilakukan pada proses a-d. Sambil lihat grafik ya, biar dirimu tidak pake bingung….

Wad = P(V2-V1) — tekanan konstan

Wad = P1 (V2-V1)

Wad = 2 x 105 N/m2 (4 x 10-3 m3 - 2 x 10-3 m3)

Wad = 2 x 105 N/m2 (2 x 10-3 m3)

Wad = 4 x 102 Joule

Wad = 400 Joule

W total = W pada proses a-d + W pada proses d-c

W total = 400 Joule + 0

W total = 400 Joule

Dengan demikian, banyaknya kalor yang ditambahkan pada proses a-d-c adalah :

hukum pertama termodinamika 21 Hukum pertama termodinamika

Contoh soal 3 :

1 liter air berubah menjadi 1671 liter uap ketika dididihkan pada tekanan 1 atm. Tentukan perubahan energi dalam dan besarnya kerja yang dilakukan air ketika menguap… (Kalor penguapan air = LV = 22,6 x 105 J/Kg)

Panduan jawaban :

Massa jenis air = 1000 Kg/m3

LV = 22,6 x 105 J/Kg

P = 1 atm = 1,013 x 105 Pa = 1,013 x 105 N/m2

V1 = 1 liter = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3 (Volume air)

V2 = 1671 liter = 1671 dm3 = 1671 x 10-3 m3 (Volume uap)

a) Perubahan energi dalam

Perubahan energi dalam = Kalor yang ditambahkan pada air - Kerja yang dilakukan air ketika menguap.

Terlebih dahulu kita hitung Kalor (Q) yang ditambahkan pada air…

Q = mLV

Massa (m) air berapa ?

Massa jenis air = massa air / volume air

Massa air (m) = (massa jenis air)(volume air)

Massa air (m) = (1000 Kg/m3)(1 x 10-3 m3)

Massa air (m) = (1000 Kg/m3)(0,001 m3)

Massa air (m) = 1 Kg

Q = (1 Kg)(22,6 x 105 J/Kg)

Q = 22,6 x 105 J

Sekarang kita hitung Kerja (W) yang dilakukan oleh air ketika menguap. Ingat ya, pendidihan air terjadi pada tekanan tetap (proses isobarik).

W = p (V2 - V1)

W = 1,013 x 105 N/m2 (1671 x 10-3 m3 - 1 x 10-3 m3)

W = 1,013 x 105 N/m2 (1670 x 10-3 m3)

W = 1691,71 x 102 Joule

W = 1,7 x 105 Joule

Perubahan energi dalam air :

hukum pertama termodinamika 22 Hukum pertama termodinamika21 x 105 J kalor yang ditambahkan pada air digunakan untuk menaikkan energi dalam (mengatasi gaya tarik antara molekul yang menjaga agar air tetap cair). Dengan kata lain, 21 x 105 J digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Ketika air suah menjadi uap, 1,7 x 105 J yang tersisa dipakai untuk melakukan kerja…

Hukum Pertama Termodinamika pada manusia

Kita bisa menerapkan hukum pertama termodinamika pada manusia :

hukum pertama termodinamika 23 Hukum pertama termodinamika

Agar bisa bertahan hidup, setiap makhluk hidup, baik manusia, hewan atau tumbuhan tentu saja membutuhkan energi. Kita tidak bisa belajar, jalan-jalan atau pacaran ;) kalau tubuh kita lemas tak berdaya karena kekurangan energi. Biasanya tubuh memperoleh energi dari makanan. Ketika menyantap makanan, kita membawa energi potensial kimia yang terkandung dalam makanan ke dalam tubuh. Adanya tambahan energi dari makanan menyebabkan energi potensial kimia dalam tubuh kita bertambah (delta U bertambah)…

Selanjutnya energi tersebut dipakai untuk melakukan Kerja (W). Banyak sekali bentuk kerja yang kita lakukan… Pacaran, jalan-jalan, berlari mengejar tikus ;) dkk…. Energi yang kita peroleh dari makanan juga digunakan tubuh untuk menghasilkan sel-sel yang baru, menggantikan sel-sel lama yang rusak… Adanya sel-sel yang baru membuat dirimu bisa bertambah panjang ;) , gendut…. Piss…

Selain dipakai untuk melakukan kerja, sebagian energi dibuang ke luar tubuh (udara dan sekitarnya) dalam bentuk kalor alias panas. Setiap proses metabolisme dalam tubuh biasanya menghasilkan kalor atau panas. Demikian juga ketika dirimu dan diriku melakukan kerja, tubuh pun terasa panas… Panas alias kalor tersebut dibuang melalui keringat (melalui poses penguapan) dkk…

Setelah melakukan kerja dan membuang-buang kalor ke luar tubuh, dirimu dan diriku pun merasa lapar lagi. Ketika merasa lapar, tubuh memberi tahu kita bahwa stok energi dalam berkurang. Segera ditambahkan secepatnya… Makanan dan minuman pun langsung disikat… energi dalam tubuh bertambah lagi. Pacaran pun jalan terus, belajarnya nanti saja, biar dapat nilai merah terus ;)

Sekian dan sampai jumpa lagi di episode berikutnya… cerita bersambungnya gak pernah habis-habis :)