Memahami Proses dalam Termodinamik

Kami membincangkan undang-undang termodinamik dalam artikel sebelumnya. Termodinamik itu sendiri adalah cabang fizik yang mengkaji usaha mengubah haba menjadi tenaga. Cabang sains ini berkait rapat dengan aliran tenaga haba dari satu objek ke objek lain, proses, dan akibat dari pemindahan tenaga ini. Satu contoh - dari cabang sains ini, yang dapat kita temui setiap hari adalah pemeluwapan pada permukaan kaca sejuk.

Termodinamik mempunyai empat undang-undang yang berkaitan dengan keseimbangan terma, pemuliharaan tenaga, aliran haba pada objek, dan keadaan suhu sifar mutlak. Di samping itu, dalam cabang sains ini terdapat juga apa yang disebut proses termodinamik. Proses ini adalah proses yang dialami oleh sistem yang melibatkan perubahan tenaga akibat perubahan tekanan, isipadu, suhu, atau pemindahan haba.

(Baca juga: Apa Hukum Termodinamik?)

Proses penukaran tenaga ini terbahagi kepada empat jenis, iaitu proses isochoric, proses isobaric, proses isotermal, dan proses adiabatik.

Proses Isokorik

Proses isokorik adalah proses mengubah keadaan termodinamik yang berlaku pada isipadu tetap atau tetap. Oleh kerana isipadu tetap, sistem tidak menerima atau menerima usaha dari persekitarannya. Kita dapat merumuskannya sebagai W = 0. Dengan ini, kita memperoleh formula untuk undang-undang I, seperti berikut.

ΔQ = ΔU

Dalam proses isokorik, haba yang diberikan kepada sistem hanya digunakan untuk meningkatkan tenaga di dalamnya.

Proses Isobar

Proses seterusnya adalah isobaric. Proses ini merujuk kepada perubahan keadaan termodinamik di bawah tekanan berterusan. Kerja dalam proses isobaric (W) dapat didefinisikan sebagai hasil tekanan (P) dan perubahan isipadu (ΔV). Dalam formula matematik, kita dapat menerangkan proses isobarik seperti berikut.

W = P x ΔV

Dalam proses isobaric, hukum termodinamik pertama dapat dinyatakan sebagai berikut.

ΔQ = ΔU + ΔW

Proses Isotermal

Seperti namanya, proses isotermal adalah proses mengubah keadaan termodinamik yang berlaku pada suhu tetap atau malar. Suhu berterusan ini tidak menyebabkan perubahan tenaga dalam sistem atau ΔU = 0. Dalam undang-undang I, kita dapat merumuskan proses isotermal seperti berikut.

ΔQ = ΔW

Proses Adiabatik

Proses terakhir adalah proses adiabatik. Proses ini merujuk kepada perubahan keadaan termodinamik yang berlaku tanpa pemindahan haba antara sistem dan persekitarannya. Panas sistem yang berterusan tidak menyebabkan perubahan haba dalam sistem. Dalam matematik, kita dapat mendefinisikannya sebagai ΔQ = 0. Dalam undang-undang I, proses adiabatik dapat dinyatakan sebagai berikut.

ΔW = -ΔU