BAB 1. TERMODINAMIKA
1. 1. Hukum Pertama Termodinamika
Energi dalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan dua cara yaitu (a) dengan menambahkan sejumlah panas Q pada benda tersebut, seperti telah dibahas pada bab18 dan (b) dengan melakukan usaha W terhadap benda tersebut. Kenyataan itu diungkapkan oleh hukum pertama termodinamika yang dapat ditulis sebagai :
Kenaikan kekekalan energi dalam = Q+W
Untuk proses adibatis (Q=0) kenaikan energi dalam semata-mata hanya ditimbulkan oleh usaha yang dilakukan.
1.2. Mesin Kalor
Mengubah energi dalam menjadi energi makanik jauh lebih sulit dibanding proses sebaliknya, dan effisiensi yang betul-betul sempurna tidak mungkin dapat dicapai. Mesin kalor merupakan suatu perangkat atau sistem yang mampu melakukan tugas pengubahan itu, badan manusia dam atmosfir bumi merupakan mesin-mesin kalor, dan demikian dengan motor bensin, motor diesel, turbin uap dan mesin pesawat jet.
Semua mesin kalor beroprasi dengan menyerap panas dari suatu tandon (reservoir) yang bertemperatur tinggi, melakukan usaha, dan selanjutnya melepaskan panas ke tandon lainnya yang bertemperatur rendah. Berdasarkan prinsip kekekalan energi, usaha yang dilakukan dalam satu siklus atau daur sempurna sama dengan selisih anatara panas yang diserap dengan panas yang dibuang.
1.3. Hukum Kedua Termodinamika
Energi dalam bentuk sebagai energi kinetik atom-atom dan molekul-molekul yang bergerak secara acak, yang keluarannya pada mesin kalor berupa gerak piston atau roda-roda. Karena semua sistem fisis yang aa didalam cenderung menuju ke arah yang berlawanan dari teratur menjadi tidak tidak teratur, maka tidak ada satupun mesin kalor yang mampu mengubah secara sempurna panas menjadi energi mekanik atau, secara umum, usaha. Prinsip dasar inilah yang mengarah pada hukum kedua termodinamika, yaitu : tidak mungkin membuat mesin yang mampu beroperasi terus-menerus mengambil panas dari sebuah sumber dan mengubahnya menjadi usaha yang benar-benar setara. Karena sejumlah panas masukan pada suatu mesin panas harus terbuang, dan juga mengingat bahwa panas mengalir dari reservoir yang lebih panas menuju reservoir yang lebih dingin, maka setiap mesin kalor harus mempunyai resernoir bertemperatur rendah untuk membuang panas buangan dan juga harus mempunyai reservoir bertemperatur tinggi sebagai sumber masukan panas.