Potensial termodinamika: Perbedaan antara revisi
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28736516; atribusi sumber disertakan. |
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi |
||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
'''Potensial Termodinamika''' (atau lebih tepatnya, energi potensial termodinamika) | '''Potensial Termodinamika''' (atau lebih tepatnya, energi potensial termodinamika) <ref>ISO/IEC 80000-5, Quantities an units, Part 5 - Thermodynamics, item 5-20.4 Helmholtz energy, Helmholtz function</ref><ref>ISO/IEC 80000-5, Quantities an units, Part 5 - Thermodynamics, item 5-20.5, Gibbs energy, Gibbs function</ref> adalah besaran [[Skalar (fisika)|skalar]] yang digunakan untuk menunjukkan keadaan termodinamika suatu sistem. Penemuan konsep termodinamika berawal dari upaya para ilmuwan pada abad ke-19 M untuk menciptakan mesin yang mampu menghasilkan perubahan energi.<ref>Restu N. [https://www.gramedia.com/literasi/pengertian-entalpi/ Pengertian Entalpi, Jenis, dan Rumusnya Dalam Ilmu Kimia]. ''Gramedia Literasi''. 2023-01-02.</ref> [[Energi potensial]] menunjukkan besarnya kekuatan pada termodinamika itu sendiri. Potensial termodinamik adalah suatu fungsi keadaan (state function) yang secara bersama-sama dengan persamaan keadaan (equation of state) yang relevan digunakan untuk mendeskripsikan perilaku sistem termodinamik.<ref>I Putu Tedy Indrayana. ''Termodinamika Tinjauan Teoritis dan Praktis''. Indie Press. 2022. ISBN 978-623-99127-6-5.</ref> Potensial termodinamik yang umum digunakan adalah [[energi dalam]] ( U ), [[energi bebas Helmholtz]] ( H ), [[energi bebas Gibbs]] ( G ) , [[entalpi]] ( H ) dan potensial grand. Proses termodinamik melibatkan peubah dan fungsi termodinamik tertentu. Seperti halnya dalam [[mekanika]], di mana [[energi potensial]] didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan usaha, potensi yang berbeda juga mempunyai arti yang berbeda. Peninjauan fisika mengenai energi potensial tecermin menggunakan energi dalam U (V,T) sebagai potensial termodinamik. Sedangkan dalam [[kimia]] digunakan entalpi H (P,T). | ||
[[Termodinamika]] mengandung gaya eksternal, seperti [[gravitasi]]. Gaya eksternal (gravitasi) dianggap memberikan berkontribusi terhadap energi total, bukan hanya berpengaruh terhadap potensi termodinamika. Misalnya, [[fluida kerja]] dalam [[mesin uap]] yang berada di puncak [[Gunung Everest]] akan memiliki nilai energi total yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang ada di dasar [[Palung Mariana]]. Namun demikian, keduanya memiliki nilai potensial termodinamika yang sama. Hal ini karena energi potensial gravitasi termasuk dalam energi total, bukan potensi termodinamika seperti energi dalam. | [[Termodinamika]] mengandung gaya eksternal, seperti [[gravitasi]]. Gaya eksternal (gravitasi) dianggap memberikan berkontribusi terhadap energi total, bukan hanya berpengaruh terhadap potensi termodinamika. Misalnya, [[fluida kerja]] dalam [[mesin uap]] yang berada di puncak [[Gunung Everest]] akan memiliki nilai energi total yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang ada di dasar [[Palung Mariana]]. Namun demikian, keduanya memiliki nilai potensial termodinamika yang sama. Hal ini karena energi potensial gravitasi termasuk dalam energi total, bukan potensi termodinamika seperti energi dalam. | ||
| Baris 7: | Baris 7: | ||
== Bentuk Potensial Termodinamika == | == Bentuk Potensial Termodinamika == | ||
=== Entalpi (H) === | === Entalpi (H) === | ||
[[Entalpi]] (H) merupakan [[hukum termodinamika]] yang dapat mendefinisikan jumlah [[energi internal]], [[volume]] dan tekanan termal suatu zat. Untuk mengukur entalpi suatu sistem diperlukan menentukan titik acuan terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan mengukur perubahan entalpi (ΔH). Dalam menentukan nilai perubahan entalpi (ΔH), terdapat dua kemungkinan yakni perubahan positif dan perubahan negatif. Perubahan positif menunjukkan reaksi [[Endotermik|endoterm]] dan perubahan negatif menunjujkkan reaksi [[Eksotermik|eksoterm]]. Perubahan entalpi (ΔH) disebut juga sebagai perubahan energi dalam sistem ditambahkan dengan hasil kerja yang dilakukan oleh sistem ke suatu lingkungan. | [[Entalpi]] (H) merupakan [[hukum termodinamika]] yang dapat mendefinisikan jumlah [[energi internal]], [[volume]] dan tekanan termal suatu zat.<ref>Restu N. [https://www.gramedia.com/literasi/pengertian-entalpi/ Pengertian Entalpi, Jenis, dan Rumusnya Dalam Ilmu Kimia]. ''Gramedia Literasi''. 2023-01-02.</ref> Untuk mengukur entalpi suatu sistem diperlukan menentukan titik acuan terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan mengukur perubahan entalpi (ΔH). Dalam menentukan nilai perubahan entalpi (ΔH), terdapat dua kemungkinan yakni perubahan positif dan perubahan negatif. Perubahan positif menunjukkan reaksi [[Endotermik|endoterm]] dan perubahan negatif menunjujkkan reaksi [[Eksotermik|eksoterm]]. Perubahan entalpi (ΔH) disebut juga sebagai perubahan energi dalam sistem ditambahkan dengan hasil kerja yang dilakukan oleh sistem ke suatu lingkungan. | ||
Entalpi (H) memiliki satuan SI yakni [[Joule|Joule (J)]], didefinisikan sebagai berikut: | Entalpi (H) memiliki satuan SI yakni [[Joule|Joule (J)]], didefinisikan sebagai berikut: | ||
| Baris 40: | Baris 39: | ||
=== Energi Dalam === | === Energi Dalam === | ||
[[Energi dalam]] ('''') merupakan suatu energi konfigurasi sistem [[gaya konservatif]] tertentu (energi yang menyebabkan adanya potensial) dan hanya memiliki arti sehubungan dengan sekumpulan referensi (atau data) tertentu. Bentuk nyata dari semua potensi energi termodinamika lainnya dapat diturunkan melalui Transformasi Legendre dari pernyataan . Hal ini memberikan penjelasan bahwa, setiap potensi termodinamika setara dengan potensi termodinamika lainnya. Menerangkan tentang masing-masing potensi merupakan pernyataan yang berbeda dari potensi lainnya. Energi dalam ('''') dapat dinyatakan sebagai fungsi dari varibelvariabel ekstensif, yaitu [[entropi]] S, volume V, dan jumlah partikel N sebagai konsekuensi atas Hukum I Termodinamika, U = U (S, V, N). | [[Energi dalam]] ('''') merupakan suatu energi konfigurasi sistem [[gaya konservatif]] tertentu (energi yang menyebabkan adanya potensial) dan hanya memiliki arti sehubungan dengan sekumpulan referensi (atau data) tertentu. Bentuk nyata dari semua potensi energi termodinamika lainnya dapat diturunkan melalui Transformasi Legendre dari pernyataan . Hal ini memberikan penjelasan bahwa, setiap potensi termodinamika setara dengan potensi termodinamika lainnya. Menerangkan tentang masing-masing potensi merupakan pernyataan yang berbeda dari potensi lainnya. Energi dalam ('''') dapat dinyatakan sebagai fungsi dari varibelvariabel ekstensif, yaitu [[entropi]] S, volume V, dan jumlah partikel N sebagai konsekuensi atas Hukum I Termodinamika, U = U (S, V, N).<ref>M Amaku. [https://www.scielo.br/j/rbef/a/wDyzxsdqnhQxMR3vK5BLTVv/?lang=en# Thermodynamic Potentials and Natural Variables]. ''Scielo Brazil''. 2020.</ref> | ||
== Referensi == | == Referensi == | ||
<references /> | |||
== Sumber dan atribusi == | == Sumber dan atribusi == | ||
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial+termodinamika&oldid=28736516 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28736516 (2025-12-25T02:43:37Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial+termodinamika&oldid=28736516 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28736516 (2025-12-25T02:43:37Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | ||
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 --> | |||
Revisi terkini sejak 26 Agustus 2026 03.56
Potensial Termodinamika (atau lebih tepatnya, energi potensial termodinamika) [1][2] adalah besaran skalar yang digunakan untuk menunjukkan keadaan termodinamika suatu sistem. Penemuan konsep termodinamika berawal dari upaya para ilmuwan pada abad ke-19 M untuk menciptakan mesin yang mampu menghasilkan perubahan energi.[3] Energi potensial menunjukkan besarnya kekuatan pada termodinamika itu sendiri. Potensial termodinamik adalah suatu fungsi keadaan (state function) yang secara bersama-sama dengan persamaan keadaan (equation of state) yang relevan digunakan untuk mendeskripsikan perilaku sistem termodinamik.[4] Potensial termodinamik yang umum digunakan adalah energi dalam ( U ), energi bebas Helmholtz ( H ), energi bebas Gibbs ( G ) , entalpi ( H ) dan potensial grand. Proses termodinamik melibatkan peubah dan fungsi termodinamik tertentu. Seperti halnya dalam mekanika, di mana energi potensial didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan usaha, potensi yang berbeda juga mempunyai arti yang berbeda. Peninjauan fisika mengenai energi potensial tecermin menggunakan energi dalam U (V,T) sebagai potensial termodinamik. Sedangkan dalam kimia digunakan entalpi H (P,T).
Termodinamika mengandung gaya eksternal, seperti gravitasi. Gaya eksternal (gravitasi) dianggap memberikan berkontribusi terhadap energi total, bukan hanya berpengaruh terhadap potensi termodinamika. Misalnya, fluida kerja dalam mesin uap yang berada di puncak Gunung Everest akan memiliki nilai energi total yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang ada di dasar Palung Mariana. Namun demikian, keduanya memiliki nilai potensial termodinamika yang sama. Hal ini karena energi potensial gravitasi termasuk dalam energi total, bukan potensi termodinamika seperti energi dalam.
Sejarah Penemuan
Konsep potensial termodinamika diperkenalkan oleh Pierre Duhem pada tahun 1886. Dilanjutkan dengan gagasan-gagasan seorang yang berasal dari Amerika Serikat, Josiah Willard Gibbs dalam makalahnya menggunakan istilah fungsi fundamental. Makalah yang ditulis oleh Gibbs merupakan serial dengan judul On the Equilibrium of Heterogeneous Substances. Makalah ini masuk dalam salah satu prestasi ilmiah terbesar pada abad ke-19.
Bentuk Potensial Termodinamika
Entalpi (H)
Entalpi (H) merupakan hukum termodinamika yang dapat mendefinisikan jumlah energi internal, volume dan tekanan termal suatu zat.[5] Untuk mengukur entalpi suatu sistem diperlukan menentukan titik acuan terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan mengukur perubahan entalpi (ΔH). Dalam menentukan nilai perubahan entalpi (ΔH), terdapat dua kemungkinan yakni perubahan positif dan perubahan negatif. Perubahan positif menunjukkan reaksi endoterm dan perubahan negatif menunjujkkan reaksi eksoterm. Perubahan entalpi (ΔH) disebut juga sebagai perubahan energi dalam sistem ditambahkan dengan hasil kerja yang dilakukan oleh sistem ke suatu lingkungan.
Entalpi (H) memiliki satuan SI yakni Joule (J), didefinisikan sebagai berikut:
H = U + PV
Koordinat alamnya :
dH = F dS + V dP
Perubahan Entalphi (ΔH) ketika sistem mengalami proses infinitesimal:
dH = dU + PdV + VdP
Dari Hukum ke-1, untuk proses yang reversibel :
TdS = dU + P dV
Maka ditulis :
dH = T dS + V dP
Karena S dan P sebagai koordinat alami dari H maka ditulis H = H(S,P) dan persamaannya :
(dSdH)P=T
(dSdH)P=V
Adapun Fungsi Entalphi (H) ini ialah dapat melukiskan sifat – sifat zat murni. Sifat tersebut dapat dilukiskan dengan diagram H-S-P, yang menunjukkan suatu permukaan dengan T dan V menyatakan nilai kemiringan fungsi H tersebut.
Energi Dalam
Energi dalam (') merupakan suatu energi konfigurasi sistem gaya konservatif tertentu (energi yang menyebabkan adanya potensial) dan hanya memiliki arti sehubungan dengan sekumpulan referensi (atau data) tertentu. Bentuk nyata dari semua potensi energi termodinamika lainnya dapat diturunkan melalui Transformasi Legendre dari pernyataan . Hal ini memberikan penjelasan bahwa, setiap potensi termodinamika setara dengan potensi termodinamika lainnya. Menerangkan tentang masing-masing potensi merupakan pernyataan yang berbeda dari potensi lainnya. Energi dalam (') dapat dinyatakan sebagai fungsi dari varibelvariabel ekstensif, yaitu entropi S, volume V, dan jumlah partikel N sebagai konsekuensi atas Hukum I Termodinamika, U = U (S, V, N).[6]
Referensi
- ↑ ISO/IEC 80000-5, Quantities an units, Part 5 - Thermodynamics, item 5-20.4 Helmholtz energy, Helmholtz function
- ↑ ISO/IEC 80000-5, Quantities an units, Part 5 - Thermodynamics, item 5-20.5, Gibbs energy, Gibbs function
- ↑ Restu N. Pengertian Entalpi, Jenis, dan Rumusnya Dalam Ilmu Kimia. Gramedia Literasi. 2023-01-02.
- ↑ I Putu Tedy Indrayana. Termodinamika Tinjauan Teoritis dan Praktis. Indie Press. 2022. ISBN 978-623-99127-6-5.
- ↑ Restu N. Pengertian Entalpi, Jenis, dan Rumusnya Dalam Ilmu Kimia. Gramedia Literasi. 2023-01-02.
- ↑ M Amaku. Thermodynamic Potentials and Natural Variables. Scielo Brazil. 2020.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28736516 (2025-12-25T02:43:37Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.