12 CONTOH SISTEM TERMODINAMIK - SAINS - 2025

Sistem termodinamik adalah objek kajian termodinamik. Sistem boleh didefinisikan sebagai sejumlah perkara, atau wilayah di ruang di mana perhatian tertumpu pada analisis masalah.

Sebaliknya, istilah termodinamik diciptakan oleh ahli fizik dan ahli matematik Inggeris, Thomson, yang menggabungkan akar Yunani untuk haba (Θέρμη: termo) dan kuasa atau daya (kekuatanμις: dinamis).

Termodinamik adalah cabang fizik yang bertanggungjawab untuk mengkaji haba dan potensinya untuk menghasilkan tenaga, dan sifat-sifat yang berkaitan dengan kedua aspek tersebut.

Jenis sistem termodinamik

Sebagai contoh, beberapa konsep asas yang berkaitan dengan sistem termodinamik adalah persekitaran, sempadan sistem dan alam semesta.

Persekitaran adalah segala sesuatu di luar sistem, dan hadnya adalah antara muka yang memisahkannya dari persekitaran. Akhirnya, alam semesta adalah gabungan kedua-dua elemen ini.

Sistem termodinamik boleh terdiri daripada sebilangan besar bahan, spesimen atau mesin yang dipisahkan dari persekitarannya dengan cara yang jelas.

Pemisahan ini boleh nyata atau terbayang. Juga harus dipertimbangkan bahawa baik geometri, maupun komposisi kimia, atau keadaan fizikal sistem termodinamik ditentukan sebelumnya, oleh karena itu salah satu daripadanya dapat berubah.

Sebaliknya, terdapat tiga jenis sistem termodinamik: tertutup, terbuka dan terpencil. Dalam sistem tertutup, tenaga dapat dipindahkan antara sistem dan sekitarnya, tetapi bukan jisim.

Sekiranya kedua-duanya dapat dipindahkan, maka itu adalah sistem terbuka. Sebaliknya, jika tidak ada jenis interaksi dengan persekitaran, sistem ini akan terpencil.

15 contoh konkrit sistem termodinamik

Sistem tertutup

Dalam kes sistem termodinamik tertutup, jirim tidak melepasi batas sistem. Walau bagaimanapun, tenaga dapat menyeberanginya, tetapi dalam bentuk panas atau kerja. Sistem berikut menggambarkan jenis ini:

- Piston pneumatik tertutup

- Penyejuk dalam sistem penyejukan

-Kalorimeter

Planet Bumi (ia memperoleh tenaga dari Matahari, tetapi secara praktikalnya tidak bertukar bahan dengan luar).

-Peralatan tekanan (jika sistem ditutup sepenuhnya, ada risiko letupan)

Sistem terbuka

Dalam sistem jenis ini, terdapat pertukaran tenaga dengan persekitaran, dan tidak ada halangan bagi jisim atau benda untuk melintasi had sistem.

Juga, kerja dilakukan pada atau oleh sistem. Beberapa contoh sistem termodinamik terbuka termasuk:

- Air mendidih dalam periuk tanpa penutup (panas dan wap, yang penting, melarikan diri ke udara)

-Turbin

-Pemampat

-Penukar haba

-Badan manusia

Sistem terpencil

Sistem terpencil adalah sistem di mana kerja tidak dilakukan di dalam atau oleh sistem. Panas tidak dikeluarkan atau ditambahkan dari sistem.

Juga, perkara tidak mengalir masuk atau keluar dari dalamnya. Sangat sedikit sistem termodinamik yang terpencil sepenuhnya. Contohnya ialah:

-Silinder keluli tertutup kaku yang mengandungi nitrogen cecair

-Saman neoprene

-Silinder oksigen

-Seluruh alam semesta fizikal

- Termos (untuk memastikan keadaan sejuk atau panas)

Rujukan

1. Wu, C. (2002). Analisis Termodinamik dan Kitaran Kejuruteraan Berasaskan Komputer Pintar. New York: Penerbit Nova.
2. Nag, PK (2013). Termodinamik Kejuruteraan. New Delhi: McGraw-Hill Education.
3. Han, F. (2017). Kursus Moden dalam Fizik Universiti: Optik, Fizik Termal, Fizik Moden. Singapura: Syarikat Penerbitan Ilmiah Dunia.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Sains Bahan Binaan. London: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, BS (2012). Termodinamik dipermudahkan untuk Jurutera Tenaga. Georgia: Akhbar Fermont.