Pengertian Kesetimbangan termodinamika

Konsep yang sangat penting adalah kesetimbangan termodinamika, di mana tidak ada kecenderungan keadaan sistem berubah secara spontan. Sebagai contoh, gas dalam silinder dengan piston yang dapat bergerak akan berada pada kesetimbangan jika suhu dan tekanan di dalamnya seragam dan jika kekuatan penahan pada piston hanya cukup untuk membuatnya tidak bergerak.

Sistem kemudian dapat dibuat untuk mengubah ke keadaan baru hanya dengan perubahan yang dipaksakan secara eksternal di salah satu fungsi keadaan, seperti suhu dengan menambahkan kalor atau volume dengan menggerakkan piston. Urutan satu atau lebih langkah-langkah seperti itu yang menghubungkan berbagai kondisi sistem disebut proses.

Secara umum, suatu sistem tidak berada dalam kesetimbangan karena ia menyesuaikan diri dengan perubahan yang tiba-tiba di lingkungannya. Misalnya, ketika balon meledak, gas yang terkompresi di dalamnya tiba-tiba jauh dari keseimbangan, dan dengan cepat mengembang hingga mencapai keadaan keseimbangan baru. Namun, keadaan akhir yang sama dapat dicapai dengan menempatkan gas terkompresi yang sama di dalam silinder dengan piston yang dapat digerakkan dan menerapkan serangkaian peningkatan volume kecil (dan suhu), dengan sistem diberi waktu untuk mencapai kesetimbangan setelah masing-masing perlahan dinaikan.

Proses semacam itu dikatakan reversibel karena sistem berada pada (atau dekat) kesetimbangan pada setiap langkah di sepanjang jalurnya, dan arah perubahan dapat dibalik pada titik mana pun. Contoh ini menggambarkan bagaimana dua jalur berbeda dapat menghubungkan kondisi awal dan akhir yang sama. Yang pertama bersifat ireversibel (balon meledak), dan yang kedua bersifat reversibel. Konsep proses reversibel adalah sesuatu seperti gerak tanpa gesekan dalam mekanika. Ini merupakan kasus pembatasan ideal yang sangat berguna dalam membahas sifat-sifat sistem nyata. Banyak hasil termodinamika berasal dari sifat proses reversibel.

Tinggalkan Balasan