Sabtu, 21 Maret 2015
Pada dasarnya,
termodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang panas sebagai energi yang
mengalir. Oleh karena itu, sejarah berkembangnya ilmu termodinamika berawal
sejak manusia mulai “memikirkan” tentang panas. Orang yang pertama kali
melakukannya adalah Aristoteles (350 SM). Dia mengatakan bahwa panas adalah
bagian dari materi atau materi tersusun dari panas.
Penalaran yang
dilakukan oleh Aristoteles diteruskan oleh Galileo Galilei (1593) yang menganggap
bahwa panas adalah sesuatu yang dapat diukur dengan penemuannya berupa
termometer air.[1] Beberapa abad setelahnya Sir Humphrey Davy dan Count Rumford
(1799) menegaskan bahwa panas adalah sesuatu yang mengalir. Kesimpulan ini
mendukung prinsip kerja termometer, tapi membantah pernyataan Aristoteles.
Seharusnya hukum ke-nol termodinamika dirumuskan saat itu, tapi karena
termodinamika belum berkembang sebagai ilmu, maka belum terpikirkan oleh para
ilmuwan.
“dua sistem
dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling
setimbang satu dengan lainnya”
Pada tahun
1778, Thomas Alfa Edison memperkenalkan mesin uap pertama yang mengkonvesi
panas menjadi kerja mekanik. Mesin tersebut disempurnakan oleh Sardi Carnot
(1824). Saat itu, dia berupaya menemukan hubungan antara panas yang digunakan
dan kerja mekanik yang dihasilkan. Hasil pemikirannya merupakan titik awal
perkembangan ilmu termodinamika klasik dan beliau dianggap sebagai Bapak
Termodinamika.
Pada tahun
1845, James P. Joule menyimpulkan bahwa panas dan kerja adalah dua bentuk
energi yang satu sama lain dapat dikonversi. Kesimpulan ini didukung pula oleh
Rudolf Clausius, Lord Kelvin (William Thomson), Helmhozt, dan Robert Mayer.
Selanjutnya, para ilmuwan ini merumuskan hukum pertama termodinamika (1850).
Setahun sebelumnya, Lord Kelvin telah memperkenalkan istilah termodinamika
melalui makalanya: An Account of Carnot’s Theory of the Motive Power of Heat.
Buku pertama tentang termodinamika ditulis oleh William Rankine pada tahun 1859.
“perubahan
energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari
jumlah energi panas yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan
terhadap sistem”
∆U = Q + W
Setelah
mempelajari mesin Carnot, Lord Kelvin, Planck, dan menyimpulkan bahwa pada
suatu mesin siklik tidak mungkin kalor yang diterima mesin diubah semuanya
menjadi kerja, selalu ada kalor yang dibuang oleh mesin. Hal ini karena adalah
sifat sistem yang selalu menuju ketidakteraturan, entropi (S) meningkat. Saat itu
hukum kedua termodinamika diperkenalkan (1860). Menurut Clausius, besarnya
perubahan entropi yang dialami oleh suatu sistem, ketika sistem tersebut
mendapat tambahan kalor (Q) pada temperatur tetap dinyatakan melalui persamaan
di bawah :
“total entropi
dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring
dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya”
Selama tahun
1873-76, fisikawan matematika Amerika Josiah Willard Gibbs menerbitkan tiga
makalah, salah satunya adalah On the Equilibrium of Heterogeneous Substances.
Makalah tersebut menunjukkan bahwa proses termodinamika dapat dijelaskan secara
matematis, dengan mempelajari energi, entropi, volume, temperatur dan tekanan
sistem, sedemikian rupa untuk menentukan apakah suatu proses akan terjadi
secara spontan. Pada awal abad ke-20, ahli kimia seperti Gilbert N. Lewis,
Merle Randall, dan EA Guggenheim mulai menerapkan metode matematis Gibbs
tersebut untuk analisis proses kimia yang disebut termodinamika kimia.
Pada tahun
1885, Boltzman menyatakan bahwa energi dalam dan entropi merupakan besaran yang
menyatakan keadaan mikroskopis sistem. Pernyataan ini mengawali berkembangnya
termodinamika statistik, yaitu pendekatan mikroskopis tentang sifat
termodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel yang
menyusunnya. Dasar-dasar termodinamika statistik ditetapkan oleh fisikawan
seperti James Clerk Maxwell, W. Nernst, Ludwig Boltzmann, Max Planck, Rudolf
Clausius dan J. Willard Gibbs .Willard Gibbs. Pada tahun 1906 Giauque dan W.
Nernst merumuskan hukum ketiga termodinamika.
“pada saat
suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan
entropi sistem akan mendekati nilai minimum”
Pada tahun
1911, Eintein menyatakan bahwa massa merupakan perwujudan dari energi (E=mc2).
Hal ini kemudian dibenarkan oleh ilmuwan mekanika kuantum (1900-1940) bahwa
radiasi sebagai bentuk energi bisa bersifat sebagai partikel. Pernyataan ini
seakan-akan membenarkan penalaran Aristoteles sebelumnya bahwa materi = energi.
Pada tahun
1950, para ilmuwan, seperti Carl Anderson menemukan adanya partikel antimateri
yang bisa memusnahkan materi.
0 Comments:
Subscribe to:
Posting Komentar (Atom)
Daftar Blog Saya
Total Tayangan Halaman
Diberdayakan oleh Blogger.
