Termodinamika: Entropi dan Hukum Gas Ideal

Entropy (S) is a measure of the disorder or randomness of a system.
It is typically denoted by the symbol "S" and has units of joules per kelvin (J/K).
The second law of thermodynamics states that the total entropy of an isolated system always increases over time.
Entropy can be calculated using the formula: ΔS = Q / T, where Q is the amount of heat added to the system and T is the temperature.

Ideal gas laws describe the behavior of ideal gases, which are hypothetical gases that obey certain rules.
The three main ideal gas laws are:
1. Boyle's Law: P1V1 = P2V2, where P is the pressure and V is the volume of the gas.
2. Charles' Law: V1/T1 = V2/T2, where V is the volume and T is the temperature of the gas.
3. Avogadro's Law: V = nRT, where V is the volume, n is the number of moles, R is the gas constant, and T is the temperature.
Ideal gas laws are used to describe the behavior of real gases at low pressures and high temperatures.

A thermodynamic cycle is a series of processes that allow a system to return to its initial state.
The four main types of thermodynamic cycles are:
1. Carnot Cycle: a reversible cycle that consists of isothermal expansion, adiabatic expansion, isothermal compression, and adiabatic compression.
2. Otto Cycle: a cycle used in internal combustion engines, consisting of isothermal expansion, adiabatic expansion, isothermal compression, and adiabatic compression.
3. Rankine Cycle: a cycle used in steam power plants, consisting of isothermal expansion, isobaric expansion, isothermal compression, and isobaric compression.
4. Refrigeration Cycle: a cycle used in refrigeration systems, consisting of isothermal expansion, isobaric expansion, isothermal compression, and isobaric compression.

Internal energy (U) is the total energy of a system, including kinetic energy, potential energy, and potential energy associated with the interactions between particles.
It is a state function, meaning that only the change in internal energy (ΔU) is important, not the absolute value.
Internal energy can be calculated using the formula: ΔU = Q - W, where Q is the heat added to the system and W is the work done on the system.

Heat transfer is the transfer of energy from one body to another due to a difference in temperature.
There are three main methods of heat transfer:
1. Conduction: the transfer of heat through direct contact between particles.
2. Convection: the transfer of heat through the movement of fluids.
3. Radiation: the transfer of heat through electromagnetic waves.
Heat transfer can be calculated using the formula: Q = k * A * (T1 - T2), where Q is the heat transferred, k is the thermal conductivity, A is the surface area, and T1 and T2 are the temperatures of the two bodies.

Entropi (S) adalah ukuran dari ketidakberaturan atau keacakan suatu sistem.
Entropi biasanya dilambangkan dengan simbol "S" dan memiliki satuan joule per kelvin (J/K).
Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa entropi total dari suatu sistem yang terisolasi selalu meningkat seiring waktu.
Entropi dapat dihitung menggunakan rumus: ΔS = Q / T, di mana Q adalah jumlah panas yang ditambahkan ke sistem dan T adalah suhu.

Hukum gas ideal menjelaskan perilaku gas ideal, yang adalah gas hipotetik yang mematuhi aturan-aturan tertentu.
Tiga hukum gas ideal utama adalah:
- Hukum Boyle: P1V1 = P2V2, di mana P adalah tekanan dan V adalah volume gas.
- Hukum Charles: V1/T1 = V2/T2, di mana V adalah volume dan T adalah suhu gas.
- Hukum Avogadro: V = nRT, di mana V adalah volume, n adalah jumlah mol, R adalah konstanta gas, dan T adalah suhu.
Hukum gas ideal digunakan untuk menjelaskan perilaku gas nyata pada tekanan rendah dan suhu tinggi.

Siklus termodinamika adalah serangkaian proses yang memungkinkan suatu sistem untuk kembali ke keadaan awal.
Empat jenis siklus termodinamika utama adalah:
- Siklus Carnot: siklus yang dapat dibalik yang terdiri dari ekspansi isotermal, ekspansi adiabatik, kompresi isotermal, dan kompresi adiabatik.
- Siklus Otto: siklus yang digunakan pada mesin pembakaran internal, terdiri dari ekspansi isotermal, ekspansi adiabatik, kompresi isotermal, dan kompresi adiabatik.
- Siklus Rankine: siklus yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap, terdiri dari ekspansi isotermal, ekspansi isobarik, kompresi isotermal, dan kompresi isobarik.
- Siklus Refrigerasi: siklus yang digunakan pada sistem refrigerasi, terdiri dari ekspansi isotermal, ekspansi isobarik, kompresi isotermal, dan kompresi isobarik.

Energi internal (U) adalah total energi dari suatu sistem, termasuk energi kinetik, energi potensial, dan energi potensial yang terkait dengan interaksi antar partikel.
Energi internal adalah fungsi keadaan, yang berarti bahwa hanya perubahan energi internal (ΔU) yang penting, tidak nilai absolutnya.
Energi internal dapat dihitung menggunakan rumus: ΔU = Q - W, di mana Q adalah panas yang ditambahkan ke sistem dan W adalah kerja yang dilakukan pada sistem.

Transfer panas adalah transfer energi dari satu benda ke benda lain karena perbedaan suhu.
Tiga metode transfer panas utama adalah:
- Konduksi: transfer panas melalui kontak langsung antar partikel.
- Konveksi: transfer panas melalui gerakan fluida.
- Radiasi: transfer panas melalui gelombang elektromagnetik.
Transfer panas dapat dihitung menggunakan rumus: Q = k * A * (T1 - T2), di mana Q adalah panas yang ditransfer, k adalah konduktivitas termal, A adalah luas permukaan, dan T1 dan T2 adalah suhu dari dua benda.