Pengantar Termodinamika

Apa itu termodinamika? Kali ini, kita akan mencoba mengenal salah satu topik bahasan dalam fisika, yakni termodinamika.

Kalor dan Energi Kalor

Ketika para fisikawan mulai mempelajari termodinamika, mereka memulainya terlebih dahulu tentang kalor dan energi kalor. Kalor dapat melakukan apa saja: pindah dari satu daerah ke daerah lainnya, masuk sampai ke tingkat sub atomik dan membuat atom tereksitasi, bahkan dapat digunakan untuk meningkatkan energi. Lantas, apa yang dimaksud dengan energi? Yah, dialah kalor. Ketika kita meningkatkan kalor suatu sistem, berarti kita sedang meningkatkan energi sistem tersebut. Jadi, secara sederhana kita dapat mengatakan bahwa termodinamika adalah ilmu yang mempelajari jumlah kalor (Energi) yang bergerak masuk dan keluar dari suatu sistem.

Kalor Atom

Di alam semesta, hanya terdapat dua substansi, yakni materi dan energi. Khusus mengenai energi, sesuai dengan topik kita kali ini, terus bergerak hingga melingkupi semesta, termasuk perpindahan energi pada skala terkecil partikel atom dan molekul. Milyaran atom dan molekul inilah yang bertanggung jawab untuk memindahkan energi dari satu daerah ke daerah lainnya di seluruh penjuru alam semesta.

Perpindahan Kalor

Seperti yang telah dipaparkan sebelumnya, bahwa energi dapat berpindah dari satu sistem ke sistem lain. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan suhu dari masing-masing sistem. Jika ktia mempunyai dua buah sistem yang identik termasuk dalam hal suhu, maka tidak akan terjadi perpindahan kalor. Tetapi, jika dua sistem tersebut memiliki suhu yang berbeda, maka pada kondisi inilah kalor akan berpindah. Sistem yang memiliki suhu lebih tinggi akan memindahkan energi dalam bentuk kalor ke sistem yang bersuhu lebih rendah. Jadi, disini tejadi proses pelepasan dan penerimaan kalor. Cara kalor berpindah dapat terjadi dengan tiga cara, yakni; konduksi, konveksi, dan radiasi.

Peningkatan Energi dan Entropi

Fakta lain yang menarik dalam studi tentang termodinamika adalah energi dalam bentuk kalor dapat mengubah keadaan dari suatu sistem. Sistem yang dapat terdiri dari padat, cair, gas, dan plasma ditentukan oleh susunan atom atau molekul dan juga pola gerakan dari partikel-partikel tersebut. Melalui proses penambahan kalor kita dapat mengubah keadaan dari masing-masing sistem tersebut. Dalam tinjauan atom, penambahan kalor dapat menyebabkan perubahan gerakan atom menjadi lebih dinamis, bebas, dan beracakan. Disinilah berlaku konsep entropi, karena entropi merupakan proses terjadinya  peningkatan kebebasan (keacakan).