Fisika - Termodinamika

Soal dan Jawaban:

1. Perbedaan kalor dan panas?

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Sedangkan, Panas adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah joule.

2. Perbedaan antara Termodinamika, Fisika Statistik dan Termodinamika Teknik?
- Termodinamika hanya mempelajari besaran - besaran yang berskala besar (makroskopis) dari sistem yang dapat diamati dan diukur dalam eksperimen.

- Fisika Statistik (Statistical Physics) hanya  mempelajari besaran - besaran yang berskala kecil (mikroskopis).

- Termodinamika Teknik adalah cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang penerapan ilmu dan teknologi untuk menyelesaikan permasalahan manusia melalui proses perpindahan energi sebagai kalor dan usaha antara sistem dan lingkungan.

3. Jelaskan mengapa Termodinamika disebut sebagai Ilmu Eksperimen!
Karena sesuatu dapat dikatakan Eksperimen apabila menunjukkan:

a. Apabila suatu sistem ada dalam keadaan setimbang termodinamis, maka setiap koordinat dapat dinyatakan sebagai fungsi dua koordinat lainnya.

b. Hanya ada dua diantara kedelapan koordinat sistem yang merupakan variabel bebas Sistem.

c. Dalam keadaan setimbang termodinamis berlaku hubungan f (x, y, z) = 0.

4. Jelaskan ruang lingkup Termodinamika!

Termodinamika adalah satu cabang dari fisika dinamika, yang mempelajari tentang perilaku gerakan energi dan materi, termasuk panas atau bahang (heat, therm) sebagai tenaga atau energi, dan juga mencakup dinamika fluida (fluid dynamics) yang mempalajari tentang aliran fluida (fluid flow), seperti gas, udara, air, dan benda bergerak didalamnya, materi atau pun energi.

Pembahasan termodinamika dilakukan dalam sistem makro yang mengandung sangat banyak partikel, sehingga variabel atau ubahan termodinamik adalah kuantitas statistik, seperti kompresi atau desakan atau presur [p] atau tekanan, temperatur [T] atau suhu, dan volume [V] ruang lingkup suatu sistem terisolasi, dimana dalam hal ini termodinamika berhubungan dengan dinamika fluida gas, udara, dan air. Meski demikian, dalam konteks tertentu, konsep termodinamika bisa diberlakukan untuk sistem mikro. Termodinamika dan pembahasan termodinamik berlandaskan pada tiga hukum dasar dinamika panas, yang dinamakan sebagai hukum-hukum termodinamika (laws of thermodynamics).

5. Jelaskan prinsip percobaan Mayer atau Joule yang melahirkan 1 kal=4,2 joule!

Pengalaman Count Rumford dan Sir James Prescott Joule dalam pengeboran laras meriam dan percobaan - percobaannya dapat disimpulkan, bahwa energi mekanik terus menerus berubah wujudnya menjadi kalor. Ini berarti ada kesetaraan antara energi mekanik dengan kalor. Dalam percobaannya Joule menemukan, bahwa 4,186 joule (J) setara dengan 1 kalori. Jadi 1,000  kal = 4,186 J.