Mengenal Termodinamika

Termodinamika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang hubungan antara panas, energi, dan kerja. Termodinamika memiliki aplikasi yang luas dalam berbagai bidang, seperti teknik mesin, kimia, biologi, dan astronomi. Modul ini akan memberikan pengenalan dasar tentang konsep-konsep utama dalam termodinamika.

1. Konsep Dasar Termodinamika

• Definisi Termodinamika.
• Sistem dan Lingkungan.
• Jenis-jenis Sistem (tertutup, terbuka, terisolasi).
• Variabel Termodinamika (tekanan, volume, suhu, energi internal).

2. Hukum Pertama Termodinamika

• Prinsip Konservasi Energi.
• Bentuk-bentuk Energi (kerja, panas, energi internal).
• Persamaan Hukum Pertama untuk Proses-proses Termodinamika.

3. Hukum Kedua Termodinamika

• Pernyataan Hukum Kedua.
• Konsep Entropi.
• Proses Irreversibel dan Reversibel.
• Pernyataan Kelvin dan Clausius.

4. Siklus Termodinamika

• Diagram P-V (Tekanan-Volume) dan T-S (Suhu-Entropi).
• Siklus Carnot dan Efisiensi Termal.
• Siklus Rankine (Pembangkit Listrik) dan Siklus Refrigerasi.

5. Persamaan Keadaan

• Persamaan Keadaan Ideal Gas (PV = nRT).
• Persamaan Pengembangan van der Waals.
• Diagram P-V dan P-T untuk Berbagai Zat.

6. Energi Bebas dan Kesetimbangan Termodinamika

• Energi Bebas Gibbs dan Helmholtz.
• Kriteria Kesetimbangan dan Kondisi Stabilitas.
• Diagram Fase dan Titik Tripel.

7. Aplikasi Termodinamika

• Mesin-mesin Panas dan Konversi Energi.
• Pembangkit Listrik dan Efisiensi Termal.
• Pendinginan dan Pemanasan.
• Reaksi Kimia dan Termodinamika.

8. Termodinamika Statistik (Opsional)

• Konsep Dasar Termodinamika Statistik.
• Distribusi Maxwell-Boltzmann.
• Hukum Distribusi dan Rata-rata Statistik.

9. Perkembangan Terkini dalam Termodinamika (Opsional)

• Termodinamika Non-Ekuitatif.
• Termodinamika Kuantum.
• Aplikasi Termodinamika dalam Nanoteknologi.