KESETIMBANGAN DALAM TERMODINAMIKA

Kesetimbangan dalam Termodinamika

           Pada umumnya suatu sistem berada dalam keadaan sembarang  (abritary state), yang berarti bahwa dalam keadaan ini sistem memiliki perbedaan suhu, perbedaan tekanan, dan reaksi kimia. Dan jika perbedaan-perbedaan tersebut sudah tidak terjadi maka sistem mencapai keseimbangan termodinamik, yang artinya sudah tercapai keseimbangan termal (variasi suhu tidak ada), keseimbangan mekanik (variasi tekanan tidak ada), dan keseimbangan kimia (tidak terjadi lagi reaksi kimia), secara jelas terlihat di bawah ini :

1.                  Keseimbangan termal 

       Keseimbangan ini akan terjadi jika tidak ada perpindahan kalor dalam sistem atau antara sistem dengan lingkungannya. Artinya semua temperatur dalam sistem harus sama. Kesetimbangan termal terjadi ketika tidak terdapat perubahan spontan dalam koordinat sistem yang ada dalam kesetimbangan mekanis dan kimia bila sistem itu dipisahkan dari lngkungannya oleh dinding diaterm.

2.                  Keseimbangan mekanik 

       Yaitu adanya keseimbangan gaya-gaya yang bekerja pada sistem itu sendiri (bisanya disebut juga sebagai interior) atau antara sistem dengan lingkungannya. Keseimbangan gaya, bisa dalam bentuk akibat gravitasi, listrik, dan lainnya. Dengan kata yang mudah dapat dikatakan, bahwa semua gaya-gaya yang bekerja harus memiliki resultan sama dengan nol.

3.                  Keseimbangan kimia

 

       Keseimbangan ini terjadi jika tidak ada reaksi kimia yang terjadi lagi dalam sistem seperti difusi maupun pelarutan, walau dalam kecepatan yang lambat sekalipun.

Bila semua persyaratan kesetimbangan telah terpenuhi maka sistem dikatakan dalam kesetimbangan termodinamik,dalam kondisi ini jelas tidak ada perubahan keadaan baik sistem maupun lingkungannya.Kebalikannya bila dalam syarat kesetimbangan tersebut salah satu saja tidak terpenuhi maka sistem dikatakan dalam keadaan tidak setimbang.

       Dapat disimpulkan bahwa bila persyaratan kesetimbangan mekanis dan termal tidak dipenuhi,keadaan yang dialami oleh sistem tidak bisa dirincikan dengan memakai koordinat termodinamik yang mengacu pada sistem secara keseluruhan.

     Untuk menyederhanakan permasalahan kita gunakan persamaan keadaan.Dalam koordinat termodinamika kita kenal adanya ketiga koordinat yaitu P,V dan T.Dan untuk dapat menggunakan persamaan keadaan ini minimal harus ada dua koordinat termodinamik yang menjadi variabel bebas.Jadi dapat dituliskan bahwa persamaan keadaan ini adlah persamaan yang menghubungkan koordinat termodinamik yang mencabut kebebasan salah satu koordinat termodinamik tersebut.

B.                 Proses Termodinamika

        Suatu proses quasistatic adalah sebuah proses termodinamik yang terjadi jauh perlahan-lahan. Proses ini sering menjamin bahwa sistem akan melalui urutan fase-fase yang amat sangat dekat dengan keseimbangan dalam hal proses biasanya reversibel.

"Proses suatu sistem terisolasi yang disertai dengan penurunan entropi tidak mungkin terjadi ".Dalam setiap peoses yang terjadi pada sistem terisolasi, maka entropi sistem tersebut selalu naik atau tetap tidak berubah.

Hukum termodinamika II meramalkan bahwa derajatketidakteraturan dalam alam semesta akan selalu meningkat.

       Proses-proses yang tidak melanggar hokum kedua termodinamika dapat diklasifikasikan sebagai reversible atau ireversibel. proses reversibel adalah suatu proses yang berlangsung sedemikian sehingga setiap bagian sistem yang mengalami perubahan dikembalikan pada keadaan semula tanpa menyebabkan suatu perubahan lain.