TUGAS KELOMPOK
TERMODINAMIKA
MANOMETER, JARUM SUNTIK, PEMASANGAN BOTOL INFUS, DAN PENGUKUR TEKANAN DARAH
Oleh :
1. Ike Dewi Septiana 0853022027
2. Noviana Siti Nurhayati 0853022039
3. Tri Lego Indah F. N 0853022053
PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
Maret 2010
A. MANOMETER
Manometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U yang diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.
Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikut
Gambar a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi.
Gambar b. Bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya. Perbedaan pada ketinggian, “h”, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan.
Gambar c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan ketinggian “h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum.
Ada tiga tipe utama manometer: 1. Manometer satu sisi kolom yang mempunyai tempat cairan besar dari tabung U dan mempunyai skala disisi kolom sempit. Kolom ini dapat menjelaskan perpindahan cairan lebih jelas. Kolom cairan manometer dapat digunakan untuk mengukur perbedaan yang kecil diantara tekanan tinggi. 2. Jenis membran fleksibel: jenis ini menggunakan defleksi (tolakan) membran fleksibel yang menutup volum dengan tekanan tertentu. Besarnya defleksi dari membran sesuai dengan tekanan spesifik. 3. Jenis Pipa koil: Sepertiga bagian dari manometer ini menggunakan pipa koil yang akanmengembang dengan kenaikan tekanan. Hal ini disebabkan perputaran dari sisi lengan yang disambung ke pipa.
a. Manometer Tabung Terbuka
Pada manometer tabung terbuka, di mana tabung berbentuk U, sebagian tabung diisi dengan zat cair (air raksa atau air). Tekanan yang terukur dihubungkan dengan perbedaan dua ketinggian zat cair yang dimasukan ke dalam tabung. Besar tekanan dihitung menggunakan persamaan :
Pada umumnya bukan hasil kali pgh yang dihitung melainkan ketinggian zat cair (h) karena tekanan kadang dinyatakan dalam satuan milimeter air raksa (mmhg) atau milimeter air (mm-H2O). Nama lain mmhg adalah torr (mengenang jasa paman Evangelista Torricelli).
Selain manometer, terdapat juga pengukur lain yakni barometer aneroid, baik mekanis maupun elektrik, termasuk alat pengukur tekanan ban dkk. Alat yang digunakan oleh paman torricelli untuk mengukur tekanan atmosfir disebut juga barometer air raksa, di mana tabung kaca diisi penuh dengan air raksa kemudian dibalik ke dalam piring yang juga berisi air raksa.
Tekanan absolut = tekanan atmosfir + tekanan terukur. Jadi untuk mendapatkan tekanan absolut, kita menambahkan tekanan terukur dengan tekanan atmosfir. Dengan kata lain, tekanan absolut = tekanan total. Secara matematis bisa ditulis :
p = pa + pukur
misalnya jika tekanan ban yang kita ukur = 100 kPa, maka tekanan absolut adalah :
p = pa + pukur
p = 101 kPa + 100 kPa
p = 201 kPa
Besarnya tekanan absolut = 201 kPa.
Ada satu lagi istilah, yakni tekanan gauge alias tekanan tolok. Tekanan gauge merupakan kelebihan tekanan di atas tekanan atmosfir. Misalnya kita tinjau tekanan ban sepeda motor. Ketika ban sepeda motor kempes, tekanan dalam ban = tekanan atmosfir (Tekanan atmosfir = 1,01 x 105 Pa = 101 kPa). Jika ingin mengunakan ban tersebut sehingga sepeda motor yang “ditunggangi” bisa kebut-kebutan di jalan, maka harus mengisi ban tersebut dengan udara. Ketika ban diisi udara, tekanan ban pasti bertambah. Ketika tekanan ban menjadi lebih besar dari 101 kPa, maka kelebihan tekanan tersebut disebut juga tekanan gauge.
Pengukur Tekanan Gauge
Pada alat ukur ini sebagai medium pengukur tekanan tidak menggunakan zat cair. Bagian utama dari alat ini adalah bahan elastis yang terbuat dari logam, plastik maupun kulit yang tipis.Tekanan akan mengakibatkan perubahan bentuk elastis yang besarnya sebanding dengan tekanan yang diukur. Karena perubahan bentuk elastis sangat kecil, maka perlu diperbesar sehingga dapat dilihat dengan jelas pada skala jarum.
Tabung Bourdon (Bourdon Tube)
Tabung Bourdon merupakan alat ukur yang banyak digunakan karena mempunyai daerah pengukuran cukup besar (0 sampai 700 atmosfir) dan harganya cukup murah.
Tabung Bourdon terbuat dari paduan logam yang dipasang melengkung membentuk huruf C. Tabung yang berpenampang tipis tersebut oleh pengaruh tekanan akan mengembang dan bergerak ke arah luar. Untuk tekanan sampai 600 psi bahan tabung terbuat dari perunggu (bronze),
tekanan sampai dengan 10.000 psi terbuat dari paduan berilyum-tembaga sedangkan untuk pengukuran tekanan 10.000 psi atau lebih digunakan baja tak berkarat (stainlesssteel) maupun paduannya.
Fungsi pengukur aliran
Pengukur aliran adalah alat yang digunakan untuk mengukur linier, non linier, laju alir volum atau masa dari cairan atau gas. Bagian ini secara spesifik menerangkan tentang pengukur aliran air. Pemilihan metode atau jenis pengukur aliran air tergantung pada kondisi tempat dan kebutuhan pengukuran yang akurat. Sebagian dari pengukur aliran air, ada beberapa metoda yang dapat mengukur aliran air selama audit.
Dua metoda umum untuk mendapatkan perkiraan akurat yang beralasan dari aliran air adalah:
a.Metoda waktu pengisian: Air diisikan pada bejana atau tangki dengan volum yang telah diketahui (m3). Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi volume sampai penuh dicatat menggunakan stop watch (detik). Volum dibagi dengan waktu menjadi aliran rata-rata dalam m3/detik.
b.Metoda melayang: Metoda ini umumnya digunakan untuk mengukur aliran pada saluran terbuka. Jarak spesifik (misalnya 25 meter atau 50 meter) ditandai pada saluran.Bola pingpong diletakkan di air dan dicatat waktu yang diperlukan untuk bola melayang menuju jarak yang diberi tanda. Pembacaan diulang beberapa kali untuk menghasilkan waktu yang akurat. Kecepatan air dihitung oleh jarak yang ditempuh oleh bola dibagi rata-rata waktu yang diperlukan. Tergantung kepada kondisi aliran dan karakteristik tempat, perhitungan kecepatan lebih lanjut dibagi dengan faktor 0,8 sampai dengan 0,9 untuk menghasilkan kecepatan puncak pada saluran terbuka;kecepatan di permukaan dikurangi karena adanya tenaga pendorong angin dan lain lain.
Tidak mudah untuk menjelaskan pengoperasian manometer dengan satu cara, sebab terdapat banyak macam manometer yang membutuhkan cara penanganan yang berbeda. Tetapi, beberapa tahapan operasinya sama. Selama audit energi, kecepatan aliran udara di saluran dapat diukur dengan menggunakan tabung pitot dan aliran dihitung dengan menggunakan manometer. Sebuah lubang pengambil contoh dibuat di saluran (tabung pembawa gas buang) dan tabung pitot dimasukkan kedalam saluran. Kedua ujung tabung pitot terbuka disambungkan ke dua manometer yang terbuka. Perbedaan tingkat pada manometer menghasilkan total kecepatan tekanan. Sebagai contoh, dalam kasus manometer digital pembacaan ditampilkan dalam mm dari kolom air.
Manometer tabung terbuka adalah perangkat lain yang dapat digunakan untuk mengukur tekanan. Terbuka manometer tabung digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam sebuah wadah. Tekanan gas diberikan oleh h (perbedaan dalam tingkat merkuri) dalam satuan torr atau mmHg. Tekanan atmosfer mendorong pada merkuri dari satu arah, dan gas dalam wadah mendorong dari arah lain. Dalam manometer, karena gas dalam bola lampu mendorong lebih dari tekanan atmosfer, Anda menambah tekanan atmosfer perbedaan ketinggian:
P gas> P atm tekanan gas = tekanan atmosfer + h (ketinggian air raksa)
P gas Manometers tabung tertutup terlihat seperti biasa manometers kecuali bahwa akhir yang terbuka kepada tekanan atmosfer dalam manometer biasa disegel dan berisi kekosongan. Dalam sistem ini, perbedaan dalam tingkat merkuri (dalam mmHg) adalah sama dengan tekanan di torr.
Tabung tertutup Tabung terbuka Tabung terbuka
1. Manometer tabung yang Piezometer
Paling sederhana adalah manometer tabung, terbuka di bagian atas, yang melekat ke atas sebuah kapal berisi cairan pada tekanan (lebih tinggi dari atmosfer) yang akan diukur. Contoh dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Perangkat sederhana ini dikenal sebagai tabung Piezometer. Karena tabung terbuka ke atmosfer tekanan diukur relatif terhadap atmosfer begitu juga tekanan gauge.
Manometer tabung piezometer sederhana
Metode ini hanya dapat digunakan untuk cairan (bukan untuk gas) dan hanya ketika cairan tinggi letaknya mudah dicapai untuk mengukur. Tidak boleh terlalu kecil atau terlalu besar dan tekanan perubahan harus terdeteksi.
2. 2. The "U"-Tube manometer
Menggunakan "U"-Tube memungkinkan tekanan dari kedua cairan dan gas yang akan diukur dengan instrumen yang sama.The "U" yang dihubungkan seperti pada gambar di bawah ini dan diisi dengan cairan yang disebut cairan manometric. Fluida yang tekanannya yang diukur harus memiliki massa jenis lebih rendah dari cairan yang manometric dan kedua cairan seharusnya tidak dapat dengan mudah campuran - yaitu, mereka harus tidak bercampur.
Sebuah "U"-Tube Manometer
Tekanan dalam fluida statis kontinu adalah sama pada setiap tingkat horisontal begitu,
Untuk lengan tangan kiri
Untuk lengan kanan
Seperti kita mengukur tekanan gauge kita dapat mengurangi memberikan
r man >> r. Jika fluida yang diukur adalah gas, kerapatan mungkin akan sangat rendah dibandingkan dengan kepadatan fluida manometric r yaitu mani>> r. In this case the term Dalam hal ini istilah dapat diabaikan, dan memberikan tekanan gauge oleh
3. 3. Pengukuran Tekanan Menggunakan Manometer Pipa U
Jika manometer tabung pipa U terhubung ke kapal bertekanan di dua titik perbedaan tekanan antara kedua titik ini dapat diukur.
Perbedaan tekanan pengukuran manometer pipa U
Jika manometer disusun seperti pada gambar di atas, maka
Memberikan perbedaan tekanan
Sekali lagi, jika fluida yang perbedaan tekanan yang diukur adalah gas dan ,Maka istilah yang melibatkan dapat diabaikan, sehingga
4. 4. Kemajuan manometer tabung pipa U.
Manometer tabung pipa U memiliki kelemahan bahwa perubahan ketinggian cairan dalam kedua belah pihak harus dibaca. Ini dapat dihindari dengan membuat diameter satu sisi yang sangat besar dibandingkan dengan yang lain. Dalam hal ini sisi dengan luas bergerak sangat sedikit ketika daerah kecil samping bergerak jauh lebih.
Mengasumsikan manometer diatur seperti di atas untuk mengukur perbedaan tekanan gas dari (diabaikan kerapatan) dan bahwa perbedaan tekanan . Jika garis datum menunjukkan tingkat fluida manometric ketika perbedaan tekanan adalah nol dan perbedaan ketinggian saat tekanan diterapkan adalah seperti yang ditunjukkan, volume cairan ditransfer dari sisi kiri ke kanan
Dan penurunan tingkat sisi kiri
Kita tahu dari teori manometer tabung pipa U bahwa tinggi berbeda dalam dua kolom memberikan perbedaan tekanan begitu
Jelas jika D adalah sangat jauh lebih besar dari d kemudian (d / D) 2 adalah sangat kecil sehingga
Jadi hanya satu membaca perlu diambil untuk mengukur perbedaan tekanan.
Jika tekanan yang akan diukur adalah sangat kecil kemudian memiringkan lengan menyediakan cara yang nyaman untuk mendapatkan yang lebih besar (lebih mudah dibaca) gerakan manometer. Di atas perjanjian dengan lengan miring ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Manometer miring.
Perbedaan tekanan masih diberikan oleh perubahan ketinggian fluida manometric tetapi dengan menempatkan skala sepanjang garis miring lengan dan mengambil bacaan ini gerakan-gerakan besar akan diamati. Perbedaan tekanan ini kemudian diberikan oleh
Kepekaan untuk perubahan tekanan dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan kecenderungan yang lebih besar dari lengan manometer, alternatif densitas fluida manometric dapat diubah.
5. 5. Choice Of manometer
Perawatan harus diambil ketika memasang manometer untuk kapal, tidak ada Burr harus hadir di sekitar sendi ini. Burr akan mengubah aliran menyebabkan tekanan lokal untuk mempengaruhi variasi pengukuran.
Beberapa kerugian dari manometers:
• Respons yang lambat - hanya benar-benar bermanfaat bagi berbagai tekanan sangat lambat - tidak berguna sama sekali untuk berfluktuasi tekanan;
• Untuk manometer tabung pipa U dua pengukuran harus dilakukan secara simultan untuk mendapatkan nilai h. Hal ini dapat dihindari dengan menggunakan sebuah tabung dengan yang jauh lebih besar luas penampang di satu sisi manometer daripada yang lain;
• Hal ini sering kali sulit untuk mengukur variasi-variasi kecil dalam tekanan - manometric fluida yang berbeda mungkin diperlukan - sebagai alternatif manometer miring dapat digunakan; itu tidak dapat digunakan untuk tekanan yang sangat besar kecuali beberapa manometers tersambung secara seri;
• Pekerjaan yang sangat akurat suhu dan hubungan antara temperatur dan r harus diketahui;
Beberapa keuntungan dari manometers:
• Mereka sangat sederhana.
• Tidak ada kalibrasi diperlukan - tekanan dapat dihitung dari prinsip-prinsip pertama.
Dimana Manometer digunakan : Selama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik disaluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli (perbedaan tekanan=V^2/2g). Manometer harus sesuai untuk aliran cairan. Kecepatan aliran cairan diberikan oleh perbedaan tekanan = f LV2/2gD dimana f adalah faktor gesekan dari bahan pipa, L adalah jarak antara dua titik berlawanan dimana perbedaan tekanan diambil, D adalah diameter pipa dan g adalah kontanta gravitasi.
Pada gambar di sebelah kiri menunjukkan seperti tabung berbentuk U diisi dengan cairan. Perhatikan bahwa kedua ujung tabung terbuka ke atmosfer. Jadi kedua titik A dan B berada pada tekanan atmosfer. Dua titik juga memiliki ketinggian vertikal yang sama.
Sekarang bagian atas tabung di sebelah kiri telah ditutup. Misalkan ada sampel gas di ujung tertutup dari tabung. Sisi kanan tabung tetap terbuka ke atmosfer. Titik A, maka, adalah pada tekanan atmosfer.
Titik C pada tekanan gas yang tertutup di ujung tabung.
Titik B memiliki tekanan yang lebih besar daripada tekanan atmosfer karena berat kolom cairan dari ketinggian h.
Titik C berada pada ketinggian yang sama seperti B, sehingga ia memiliki tekanan yang sama seperti B. Dan kita telah melihat bahwa ini adalah sama dengan tekanan gas yang tertutup di ujung tabung.
Dengan demikian, dalam hal ini tekanan gas yang terjebak di ujung tertutup dari tabung lebih besar daripada tekanan atmosfer dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh kolom cair dari ketinggian h.
Kemungkinan lain susunan manometer dengan bagian atas sisi kiri tabung tertutup. Mungkin ujung tertutup dari tabung berisi sampel gas seperti sebelumnya, atau mungkin berisi kekosongan.
Keterangan :
A adalah pada tekanan atmosfer.
Titik C pada tekanan apa pun gas di ujung tertutup dari tabung ini, atau jika ujung tertutup berisi tekanan vakum adalah nol.
Karena titik B berada pada ketinggian yang sama sebagai titik A, hal itu harus pada tekanan atmosfer juga. Tapi tekanan di B juga jumlah dari tekanan di C ditambah tekanan yang diberikan oleh berat kolom cairan dari ketinggian h di dalam tabung.
Dapat disimpulkan bahwa tekanan pada C, kemudian, kurang dari tekanan atmosfer oleh jumlah tekanan yang diberikan oleh kolom cair dari ketinggian h.
Jika ujung tertutup dari tabung berisi ruang hampa, maka tekanan pada titik C adalah nol, dan tekanan atmosfer sama dengan tekanan yang diberikan oleh berat kolom cairan dari ketinggian h. Dalam kasus ini, manometer dapat digunakan sebagai barometer untuk mengukur tekanan atmosfer.
B. JARUM SUNTIK
Sebuah jarum suntik piston sederhana pompa terdiri dari sebuah pendorong yang cocok erat dalam sebuah tabung. Pendorong dapat ditarik dan didorong bersama-sama di dalam sebuah tabung silinder (tong), yang memungkinkan jarum suntik untuk mengambil dan mengeluarkan suatu cairan atau gas melalui lubang di ujung terbuka tabung. Ujung terbuka dari jarum suntik dapat dilengkapi dengan jarum suntik, sebuah nozzle, atau tabung untuk membantu mengarahkan aliran masuk dan keluar dari laras. Jarum suntik sering digunakan untuk memberikan injeksi, berlaku senyawa seperti lem atau pelumas, dan mengukur cairan.
Kata "jarum suntik" berasal dari Yunani συριγξ Syrinx = "tabung" melalui pembentukan kembali-tunggal baru dari tipe-Yunani jamak "jarum suntik" (συριγγες jarum suntik)
Gambar 1 :Jarum suntik medis
• Piston jarum suntik yang pertama digunakan pada masa Romawi. selama abad ke-1 Masehi Celsus mentiones penggunaan mereka untuk mengobati komplikasi medis dalam De Medicina.
• Abad ke-9 Masehi: The Irak / Mesir bedah Ammar bin 'Ali al-Mawsili' menciptakan jarum suntik di abad ke-9 menggunakan jarum suntik, tabung gelas kosong, dan suction untuk menghilangkan katarak dari pasien mata, sebuah praktek yang tetap digunakan sampai setidaknya abad ke-13 dan yang masuk ke diperbarui digunakan di abad ke-20.
• 1650: Blaise Pascal menemukan sebuah jarum suntik (tidak perlu suntik) sebagai aplikasi dari apa yang sekarang disebut hukum Pascal.
• 1760: Bentuk intravena injeksi dan infus dimulai.
• Irlandia dokter Rynd Francis menemukan jarum berlubang dan menggunakannya untuk membuat rekaman pertama pemberian injeksi, khususnya obat penenang untuk mengobati neuralgia.
• 1853: Charles Pravaz dan Alexander Wood mengembangkan sebuah jarum suntik medis dengan jarum halus yang cukup untuk menembus kulit. Tak lama kemudian, tercatat pertama kematian dari jarum-jarum suntik akibat overdosis adalah Kayu istri dari diri diberikan morfin.
• 1946: Peluang Brothers di Smethwick, Birmingham, Inggris pertama yang memproduksi kaca semua jarum suntik dengan dipertukarkan barel dan penyelam, sehingga memungkinkan sterilisasi massal komponen tanpa perlu untuk pencocokan mereka.
• 1956: Selandia Baru apoteker dan penemu Colin Murdoch diberikan Selandia Baru dan Australia paten untuk jarum suntik sekali pakai plastik.
• 1974: Pertama paten AS untuk jarum suntik sekali pakai plastik yang diterima oleh African American penemu, Phil Brooks, US Patent # 3.802.434 yang diterima pada 9 April 1974.
Aplikasi jarum suntik dalam non medis.
Dalam Laboratorium
Laboratorium lemak digunakan untuk melumasi sendi kaca tanah dan stopcocks kadang-kadang loaded in suntik untuk aplikasi mudah
Medical-grade jarum suntik sekali pakai yang sering digunakan dalam penelitian laboratorium untuk kenyamanan dan biaya rendah. Mereka sering digunakan untuk mengukur dan mentransfer pelarut dan reagen di mana presisi tinggi tidak diperlukan. mikroL jarum suntik dapat digunakan untuk mengukur dan dosis bahan kimia yang sangat tepat dengan menggunakan kapiler berdiameter kecil sebagai jarum suntik barel.
polietilen konstruksi jarum suntik sekali pakai ini biasanya membuat mereka agak kimia resisten. Namun ada, resiko isi pencucian jarum suntik jarum suntik plasticizers dari bahan. Kaca jarum suntik sekali pakai mungkin lebih disukai di mana ini merupakan masalah. Kaca jarum suntik juga mungkin pilihan tempat yang sangat tinggi tingkat presisi adalah penting (yaitu analisis kimia kuantitatif), karena rekayasa toleransi yang lebih rendah dan plungers bergerak lebih lancar. Dalam aplikasi ini, transfer dari patogen biasanya tidak menjadi masalah.
Digunakan dengan jarum panjang atau kanul, jarum suntik juga bermanfaat untuk mentransfer cairan melalui karet septa ketika atmosfer oksigen atau uap air sedang dikecualikan. Contohnya meliputi transfer udara-sensitif atau piroforik reagen seperti phenylmagnesium bromida dan n-butyllithium masing-masing. Kaca jarum suntik juga digunakan untuk menyuntikkan kecil sampel untuk kromatografi gas (1 μl) dan spektrometri massa (10 μl). Driver jarum suntik dapat digunakan dengan jarum suntik juga.
25ml kaca dapat digunakan kembali jarum suntik, dan inci kubus untuk skala.
C. PEMASANGAN BOTOL INFUS
a. Tehnik Pemasangan Infus
Metode tidak langsung, tusuk kulit disamping vena, kemudian arahkan kateter untuk menembus sisi samping vena sampai terlihat aliran balik darah. Rendahkan jarum sampai hampir sejajar dengan kulit. Dorong kateter ke dalam vena kira-kira ¼ – ½ inci sebelum melepaskan stylet (jarum penuntun), dan dorong kateter. Lepas torniquet dan tarik stylet, Pasang ujung selang infus atau tutup injeksi intermitten. Fiksasi kateter dan selang IV (lihat macam-macam fiksasi). Atur kecepatan tetesan infus sesuai instruksi dokter. Pasang balutan steril. Label dressing meliputi tanggal, jam, ukuran kateter dan inisial/nama pemasang.
Tehnik Fiksasi
Metode Chevron
- Potong plester ukuran 1,25 cm, letakkan dibawah hub kateter dengan bagian yang berperekat menghadap ke atas.
- Silangkan kedua ujung plester melalui hub kateter dan rekatkan pada kulit pasien
- Rekatkan plester ukuran 2,5 cm melintang diatas sayap kateter dan selang infus untuk memperkuat, kemudian berikan label Metode U
- Potong plester ukuran 1,25 cm dan letakkan bagian yang berperekat dibawah hub kateter
- Lipat setiap sisis plester melalui sayap kateter, tekan kebawah sehingga paralel dengan hub kateter
- Rekatkan plester lain diatas kateter untuk memperkuat. Pastikan kateter terekat sempurna dan berikan label Metode H
- Potong plester ukuran 2,5 cm tiga buah. Rekatkan plester pada sayap kateter
D. PENGUKUR TEKANAN DARAH
Tekanan darah tinggi atau hipertensi adalah kondisi medis di mana terjadi peningkatan tekanan darah secara kronis (dalam jangka waktu lama). Penderita yang mempunyai sekurang-kurangnya tiga bacaan tekanan darah yang melebihi 140/90 mmHg saat istirahat diperkirakan mempunyai keadaan darah tinggi. Tekanan darah yang selalu tinggi adalah salah satu faktor risiko untuk stroke, serangan jantung, gagal jantung dan aneurisma arterial, dan merupakan penyebab utama gagal jantung kronis.
Pada pemeriksaan tekanan darah akan didapat dua angka. Angka yang lebih tinggi diperoleh pada saat jantung berkontraksi (sistolik), angka yang lebih rendah diperoleh pada saat jantung berelaksasi (diastolik). Tekanan darah kurang dari 120/80 mmHg didefinisikan sebagai "normal". Pada tekanan darah tinggi, biasanya terjadi kenaikan tekanan sistolik dan diastolik. Hipertensi biasanya terjadi pada tekanan darah 140/90 mmHg atau ke atas, diukur di kedua lengan tiga kali dalam jangka beberapa minggu.
Klasifikasi
Klasifikasi Tekanan Darah Pada Dewasa [1]
Kategori Tekanan Darah Sistolik Tekanan Darah Diastolik
Normal < 120 mmHg (dan) < 80 mmHg
Pre-hipertensi 120-139 mmHg (atau) 80-89 mmHg
Stadium 1 140-159 mmHg (atau) 90-99 mmHg
Stadium 2 >= 160 mmHg (atau) >= 100 mmHg
Pada hipertensi sistolik terisolasi, tekanan sistolik mencapai 140 mmHg atau lebih, tetapi tekanan diastolik kurang dari 90 mmHg dan tekanan diastolik masih dalam kisaran normal. Hipertensi ini sering ditemukan pada usia lanjut.
Dalam pasien dengan diabetes mellitus atau penyakit ginjal, penelitian telah menunjukkan bahwa tekanan darah di atas 130/80 mmHg harus dianggap sebagai faktor risiko dan sebaiknya diberikan perawatan.
Gambar diatas merupakan gambarcara penggunaan pengukuran tekanan darah.
Cara penggunaan pengukur tekanan darah sama dengan U-Tube Manometer. Manometer adalah alat pengukur tekanan yang menggunakan tinggi kolom (tabung) yang berisi liquid statik untuk menentukan tekanan. Manset dipasang ‘mengikat’ mengelilingi lengan dan kemudian ditekan dengan tekanan di atas tekanan arteri lengan (brachial) dan kemudian secara perlahan tekanannya diturunkan. Pembacaan tinggi mercuri dalam kolom (tabung manometer) menunjukkan peak pressure (systolic) dan lowest pressure (diastolic).
Prinsip U-Tube Manometer
Tekanan pada titik A sama besarnya dengan pada titik 1. Tekanan di titik 2 adalah tekanan di titik 1 ditambah dengan h1. Tekanan di titik 2 sama dengan tekanan di titik 3, yaitu h2. Berdasarkan persamaan besar tekanan di titik 2 dan titik 3, dapat dituliskan sebuah persamaan :
Fluida pada A dapat berupa liquid atau gas. Bila fluida pada A berupa gas, pada umumnya tekanan h1 dapat diabaikan, karena berat dari gas sangat kecil sehingga P2 hampir sama dengan PA. Oleh karena itu berlaku persamaan :
Dalam kasus alat pengukur tekanan darah, h2 adalah tinggi cairan merkuri pembacaan pada kaca tabung dan adalah berat spesifik dari merkuri.
Berikut ini adalah tambahan penjelasan teknis:
Stetoskop biasanya diletakkan diantara lengan (arteri pembuluh darah) dekat siku dan ‘bebatan kain bertekanan’ yang mengikat lengan. Tujuan bebatan kain dipompa (diberi tekanan) agar aliran darah yang melewati pembuluh darah arteri di lengan jadi terhenti. Pada saat tekanan dalam bebatan kain dilepaskan perlahan-lahan, dan kemudian darah mulai dapat mengalir lagi melalui pembuluh darah arteri, maka dari stetoskop akan terdengar suara wussshhhh…(suara sedkit menghentak). Hal itu merupakan pertanda untuk ‘mencatat’ penampakan ukuran pada manometer, yang merupakan tekanan darah systolic. Dan seterusnya sampai suara (wushhh…) tidak terdengar kembali yang mana itu merupakan ukuran tekanan darah dyastolic (dilihat dari displai manometer).
Ukuran tekanan darah normal untuk manusia dewasa (dengan kondisi saat pengukuran normal, tidak setelah berolahraga):
* Systolic : kurang dari 120 mmHg (2,32 psi atau 15 kPa)
* Diastolic : kurang dari 80 mmHg (1,55 atau 10 kPa)
Tuesday, March 23, 2010
soal hkm 1 termodinamika
Soal Hukum pertama termodinamika
* Tuesday Jul 14,2009 06:16 PM
* By san
* In Soal Termodinamika
1. Jika kalor sebanyak 4000 kal ditambahkan pada sistem, sedangkan sistem melakukan kerja 2000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
2. mol gas dalam sebuah silinder memuai dengan cepat secara adiabatik. Mula-mula suhu gas = 1000 K. Setelah memuai, suhu gas berkurang menjadi 600 K. Tentukan kerja yang dilakukan oleh gas… (anggap saja gas ideal)
3. Gas dibiarkan memuai pada tekanan tetap hingga mencapai volume 4 liter. Selanjutnya gas didinginkan pada volume tetap hingga mencapai tekanan 2 atm : (a) Tunjukkan proses ini pada diagram PV ; (b) tentukan besar kerja yang dilakukan oleh gas; (c) tentukan besarnya kalor yang ditambahkan selama proses
4. 2 mol gas ideal yang pada mulanya berada pada STP ditekan secara isotermal hingga mencapai tekanan 2 atm. (a) Tentukan besarnya kerja yang dilakukan untuk menekan gas tersebut; (b) kalor yang dilepaskan oleh gas selama proses penekanan
5. Suatu gas ideal mengalami pemuaian secara isotermal dan melakukan kerja 4000 Joule selama proses pemuaian tersebut… tentukan (a) perubahan energi dalam gas ideal; (b) kalor yang diserap selama proses pemuaian
6. 2 liter udara pada mulanya berada pada tekanan 6 atm dimuaikan secara isotermal hingga mencapai tekanan 2 atm. Udara tersebut kemudian ditekan pada tekanan konstan hingga mencapai volume awalnya. Selanjutnya udara dipanaskan pada volume konstan hingga tekanannya kembali seperti semula. Gambarkan proses ini pada diagram PV.
7. Suatu gas ideal mengalami pemuaian pada tekanan tetap sebesar 4 atm dari 200 mL sampai 600 mL. Selanjutnya kalor dibiarkan mengalir keluar dari gas pada volume konstan hingga tekanan dan suhu gas kembali seperti semula. Tentukan (a) kerja yang dilakukan oleh gas selama proses; (b) kalor yang mengalir ke dalam gas
8. Tentukan perubahan energi dalam 4 kg es ketika es berubah menjadi air pada suhu 0 oC. Perubahan volume selama proses sangat kecil sehingga bisa dianggap sebagai proses isovolume
9. Sebuah mesin 1 hp (horse power alias tenaga kuda) digunakan untuk mengaduk 10 kg air. Adanya usaha alias kerja dari pengaduk mengakibatkan peningkatan suhu air. Dengan mengandaikan bahwa seluruh usaha dapat diubah menjadi kalor, berapa lamakah mesin harus dihidupkan agar suhu air bertambah sebesar 10 Co ?
10. Berapakah kerja yang dilakukan oleh gas ideal yang memuai secara isotermal hingga volumenya berubah dari 2 liter menjadi 20 liter ? Tekanan awal gas = 20 atm
* Tuesday Jul 14,2009 06:16 PM
* By san
* In Soal Termodinamika
1. Jika kalor sebanyak 4000 kal ditambahkan pada sistem, sedangkan sistem melakukan kerja 2000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
2. mol gas dalam sebuah silinder memuai dengan cepat secara adiabatik. Mula-mula suhu gas = 1000 K. Setelah memuai, suhu gas berkurang menjadi 600 K. Tentukan kerja yang dilakukan oleh gas… (anggap saja gas ideal)
3. Gas dibiarkan memuai pada tekanan tetap hingga mencapai volume 4 liter. Selanjutnya gas didinginkan pada volume tetap hingga mencapai tekanan 2 atm : (a) Tunjukkan proses ini pada diagram PV ; (b) tentukan besar kerja yang dilakukan oleh gas; (c) tentukan besarnya kalor yang ditambahkan selama proses
4. 2 mol gas ideal yang pada mulanya berada pada STP ditekan secara isotermal hingga mencapai tekanan 2 atm. (a) Tentukan besarnya kerja yang dilakukan untuk menekan gas tersebut; (b) kalor yang dilepaskan oleh gas selama proses penekanan
5. Suatu gas ideal mengalami pemuaian secara isotermal dan melakukan kerja 4000 Joule selama proses pemuaian tersebut… tentukan (a) perubahan energi dalam gas ideal; (b) kalor yang diserap selama proses pemuaian
6. 2 liter udara pada mulanya berada pada tekanan 6 atm dimuaikan secara isotermal hingga mencapai tekanan 2 atm. Udara tersebut kemudian ditekan pada tekanan konstan hingga mencapai volume awalnya. Selanjutnya udara dipanaskan pada volume konstan hingga tekanannya kembali seperti semula. Gambarkan proses ini pada diagram PV.
7. Suatu gas ideal mengalami pemuaian pada tekanan tetap sebesar 4 atm dari 200 mL sampai 600 mL. Selanjutnya kalor dibiarkan mengalir keluar dari gas pada volume konstan hingga tekanan dan suhu gas kembali seperti semula. Tentukan (a) kerja yang dilakukan oleh gas selama proses; (b) kalor yang mengalir ke dalam gas
8. Tentukan perubahan energi dalam 4 kg es ketika es berubah menjadi air pada suhu 0 oC. Perubahan volume selama proses sangat kecil sehingga bisa dianggap sebagai proses isovolume
9. Sebuah mesin 1 hp (horse power alias tenaga kuda) digunakan untuk mengaduk 10 kg air. Adanya usaha alias kerja dari pengaduk mengakibatkan peningkatan suhu air. Dengan mengandaikan bahwa seluruh usaha dapat diubah menjadi kalor, berapa lamakah mesin harus dihidupkan agar suhu air bertambah sebesar 10 Co ?
10. Berapakah kerja yang dilakukan oleh gas ideal yang memuai secara isotermal hingga volumenya berubah dari 2 liter menjadi 20 liter ? Tekanan awal gas = 20 atm
HKM 1 Termodinamika
Hukum pertama termodinamika
* Wednesday May 6,2009 07:21 PM
* By san
* In Termodinamika
Pengantar
Pernah memanaskan air ? Kalau kita panaskan air menggunakan wadah seperti panci, misalnya, biasanya setelah air mendidih, tutup panci bisa bergerak sendiri. Tutup panci bisa bergerak karena ditendang ;) oleh uap yang lagi kepanasan dalam panci… Ingin bebas, katanya. Sudah bosan hidup di penjara… Ada lagi contoh yang mirip. Dirimu pernah ngemil popcorn ? Mudah2an sudah… Kalau belum, minta saja di toko terdekat. Ssttt… jangan lupa bawa uang receh secukupnya, biar dirimu tidak diomelin. Btw, tahu cara membuat popcorn ? Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah lalu dipanaskan. Setelah kepanasan, biji popcorn berdisco ria dengan teman-temannya dan mendorong penutup wadah. Aneh ya, cuma dipanasi dengan nyala api, biji popcorn dalam wadah meletup dan loncat-loncat sendiri. Saking senangnya, penutup wadah jadi korban kenakalan mereka ;) mengapa bisa terjadi seperti itu ?
Proses Termodinamika
Dalam postingan sebelumnya, gurumuda sudah menjelaskan secara panjang pendek mengenai Kalor (Q), Kerja (W), Sistem dan Lingkungan. Sebaiknya pelajari terlebih dahulu materi sebelumnya, biar dirimu nyambung dengan penjelasan gurumuda dalam pembahasan ini…
Kalor (Q) merupakan energi yang berpindah dari satu benda ke benda yang lain akibat adanya perbedaan suhu. Berkaitan dengan sistem dan lingkungan, bisa dikatakan bahwa kalor merupakan energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau energi yang berpindah dari lingkungan ke sistem akibat adanya perbedaan suhu. Jika suhu sistem lebih tinggi dari suhu lingkungan, maka kalor akan mengalir dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya, jika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor akan mengalir dari lingkungan menuju sistem.
Jika Kalor (Q) berkaitan dengan perpindahan energi akibat adanya perbedaan suhu, maka Kerja (W) berkaitan dengan perpindahan energi yang terjadi melalui cara-cara mekanis (mekanis tuh berkaitan dengan gerak)… Misalnya jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, maka energi dengan sendirinya akan berpindah dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya jika lingkungan melakukan kerja terhadap sistem, maka energi akan berpindah dari lingkungan menuju sistem.
Salah satu contoh sederhana berkaitan dengan perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja adalah proses pembuatan popcorn. Dirimu ngerti popcorn tidak ? biji jagung yang ada bunganya :) Gurumuda kurang ngerti proses pembuatan popcorn secara mendetail. Btw, garis besarnya seperti ini… Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah tertutup (panci atau alat masak lainnya). Selanjutnya, wadah tertutup tersebut dipanasi dengan nyala api kompor. Adanya tambahan kalor dari nyala api membuat biji popcorn dalam panci kepanasan dan meletup. Ketika meletup, biasanya biji popcorn berjingkrak-jingkrak dalam panci dan mendorong penutup panci. Gaya dorong biji popcorn cukup besar sehingga kadang tutup panci bisa berguling ria… Untuk kasus ini, kita bisa menganggap popcorn sebagai sistem, panci sebagai pembatas dan udara luar, nyala api dkk sebagai lingkungan. Karena terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari lingkungan (nyala api) menuju sistem (biji popcorn). Adanya tambahan kalor menyebabkan sistem (biji popcorn) memuai dan meletup sehingga mendorong penutup panci (si biji popcorn tadi melakukan kerja terhadap lingkungan). Dalam proses ini, keadaan popcorn berubah. Keadaan popcorn berubah karena suhu, tekanan dan volume popcorn berubah saat memuai dan meletup… meletupnya popcorn hanya merupakan salah satu contoh perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Masih sangat banyak contoh lain, sebagiannya sudah gurumuda ulas pada bagian pengantar… Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja, disebut sebagai proses termodinamika.
Energi dalam dan Hukum Pertama Termodinamika
Pada postingan sebelumnya, gurumuda sudah menjelaskan secara singkat mengenai energi dalam (U). Energi dalam sistem merupakan jumlah seluruh energi kinetik molekul sistem, ditambah jumlah seluruh energi potensial yang timbul akibat adanya interaksi antara molekul sistem. Kita berharap bahwa jika kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem (sistem menerima energi), energi dalam sistem akan bertambah… Sebaliknya, jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan (sistem melepaskan energi), energi dalam sistem akan berkurang…
Dengan demikian, dari kekekalan energi, kita bisa menyimpulkan bahwa perubahan energi dalam sistem = Kalor yang ditambahkan pada sistem (sistem menerima energi) – Kerja yang dilakukan oleh sistem (sistem melepaskan energi). Secara matematis, bisa ditulis seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-1
Keterangan :
delta U = Perubahan energi dalam
Q = Kalor
W = Kerja
Persamaan ini berlaku untuk sistem tertutup (Sistem tertutup merupakan sistem yang hanya memungkinkan pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan). Untuk sistem tertutup yang terisolasi, tidak ada energi yang masuk atau keluar dari sistem, karenanya, perubahan energi dalam = 0. Persamaan ini juga berlaku untuk sistem terbuka jika kita memperhitungkan perubahan energi dalam sistem akibat adanya penambahan dan pengurangan jumlah zat (Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi antara sistem tersebut dengan lingkungan). Mengenai sistem terbuka dan tertutup telah gurumuda jelaskan pada postingan sebelumnya…
Hukum pertama termodinamika merupakan pernyataan Hukum Kekekalan Energi dan ketepatannya telah dibuktikan melalui banyak percobaan (seperti percobaan om Jimi Joule). Perlu diketahui bahwa hukum ini dirumuskan pada abad kesembilan belas, setelah kalor dipahami sebagai energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu.
Energi dalam merupakan besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem. Besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung. Yang kita analisis dalam persamaan Hukum Pertama Termodinamika hanya perubahan energi dalam saja. Perubahan energi dalam bisa diketahui akibat adanya energi yang ditambahkan pada sistem dan energi yang dilepaskan sistem dalam bentuk kalor dan kerja. Jika besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung, maka besaran yang menyatakan keadaan makroskopis bisa diketahui secara langsung. Besaran yang menyatakan keadaan makroskopis adalah suhu (T), tekanan (p), volume (V) dan massa (m) atau jumlah mol (n). Ingat ya, Kalor dan Kerja hanya terlibat dalam proses perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Kalor dan Kerja bukan merupakan besaran yang menyatakan keadaan sistem.
Aturan tanda untuk Kalor (Q) dan Kerja (W)
Aturan tanda untuk Kalor dan Kerja disesuaikan dengan persamaan Hukum Pertama Termodinamika. Kalor (Q) dalam persamaan di atas merupakan kalor yang ditambahkan pada sistem (Q positif), sedangkan Kerja (W) pada persamaan di atas merupakan kerja yang dilakukan oleh sistem (W positif). Karenanya, jika kalor meninggalkan sistem, maka Q bernilai negatif. Sebaliknya, jika kerja dilakukan pada sistem, maka W bernilai negatif. Pahami perlahan-lahan….
Contoh soal 1 :
Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem, sedangkan sistem melakukan kerja 1000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
Panduan jawaban :
hukum-pertama-termodinamika-2
Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan kerja (sistem melepaskan energi) 1000 Joule. Dengan demikian, perubahan energi sistem = 1000 Joule.
Contoh soal 2 :
Jika kalor sebanyak 2000 Joule meninggalkan sistem dan sistem melakukan kerja 1000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
Panduan jawaban :
Ingat ya, jika kalor meninggalkan sistem, berarti Q bernilai negatif
hukum-pertama-termodinamika-3Kalor meninggalkan sistem (sistem melepaskan energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan kerja (sistem melepaskan energi) sebesar 1000 Joule. Dengan demikian, energi dalam sistem berkurang sebanyak 3000 J.
Contoh soal 3 :
Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem dan kerja 1000 Joule dilakukan pada sistem, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
Panduan jawaban :
Ingat ya, jika kerja dilakukan pada sistem, berarti W bernilai negatif
hukum-pertama-termodinamika-4
Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima energi) sebanyak 2000 Joule dan kerja dilakukan pada sistem (sistem menerima energi) 1000 Joule. Dengan demikian, energi dalam sistem bertambah sebanyak = 3000 Joule.
Pahami perlahan-lahan ya. Jangan pake hafal, nanti dirimu cepat lupa…
Catatan :
Pertama, kebanyakan sistem yang kita analisis secara teoritis dalam pokok bahasan ini adalah gas. Kita menggunakan gas, karena keadaan makroskopis gas (suhu, tekanan dan volume) lebih mudah diketahui. Dalam menganalisis gas, kita tetap menganggap gas sebagai gas ideal. Tujuannya hanya untuk mempermudah analisis saja. Kita tidak menggunakan gas riil karena pada tekanan yang cukup besar, biasanya gas riil berperilaku menyimpang. Karenanya analisis kita menjadi lebih sulit…
Kedua, jika sistem yang kita analisis adalah gas ideal, maka energi dalam bisa dihitung menggunakan persamaan yang menyatakan hubungan antara energi dalam gas ideal dengan suhu gas ideal : U = 3/2 nRT (persamaan energi dalam gas ideal monoatomik). Persamaan ini kita turunkan dari teori kinetik. Penurunannya telah dibahas dalam materi Teori Kinetik Gas.
Sebaiknya pahami terlebih dahulu konsep-konsep dasar yang telah dijelaskan dalam Teori Kinetik Gas, biar dirimu tidak kebingungan ;) Download saja ebooknya.
Kerja yang dilakukan sistem selama perubahan volume
Sebelum melangkah lebih jauh, terlebih dahulu kita tinjau kerja yang dilakukan sistem terhadap lingkungan. Untuk menghitung besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem, kita tinjau gas ideal yang berada dalam sebuah wadah yang ditutup dengan sebuah penghisap/piston. Penghisap bisa digerakkan naik dan turun. Gambar ini disederhanakan menjad dua dimensi. Anggap saja gambar ini tiga dimensi. Volume = panjang x lebar x tinggi…
hukum-pertama-termodinamika-5
Gas ideal diwakili oleh titik-titik yang terletak di dalam wadah. Alas wadah bersentuhan dengan sebuah benda yang memiliki suhu yang lebih tinggi (mirip seperti air dalam panci yang dipanaskan di atas nyala api). Benda bersuhu tinggi tidak disertakan dalam gambar ;) , bayangkan saja dalam pikiran ya :( Gas ideal dalam wadah merupakan sistem, sedangkan benda-benda lainnya yang berada di luar wadah, termasuk benda bersuhu tinggi yang bersentuhan dengan alas wadah, merupakan lingkungan. Karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor dengan sendirinya mengalir dari lingkungan menuju sistem. Adanya sumbangan energi dari lingkungan menyebabkan energi dalam sistem (gas ideal) bertambah. Energi dalam gas ideal berbanding lurus dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya ketika energi dalam gas ideal bertambah, suhu gas ideal juga meningkat. Peningkatan suhu gas ideal menyebabkan gas ideal memuai dan mendorong piston sejauh s. Ketika mendorong piston sejauh s, sistem (gas ideal) melakukan kerja terhadap lingkungan (udara luar).
Pada mulanya tekanan sistem besar (P1) dan volume sistem kecil (V1). Tekanan berbanding terbalik dengan volume (ingat lagi materi teori kinetik gas). Setelah kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem dan sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem bertambah (V2) dan tekanan sistem berkurang (P2).
Besarnya kerja yang dilakukan sistem pada proses di atas adalah :
Kerja (W) = Gaya dorong (F) x perpindahan (s). Karena gaya dorong (F) = tekanan (P) x luas permukaan (A) piston, maka persamaan Kerja bisa ditulis menjadi :
W = Fs —– F = PA
W = PAs —– As = V
W = PV
Perlu diketahui bahwa kerja yang dilakukan sistem terjadi selama perubahan volume. Karenanya, kerja total yang dilakukan sistem bisa diperoleh dengan mengalikan perubahan tekanan dan perubahan volume. Secara matematis ditulis seperti ini :
W = (tekanan akhir – tekanan awal)(volume akhir – volume awal)
W = (P2-P1)(V2-V1)
Catatan :
Pertama, perubahan volume sistem (gas ideal) pada proses di atas bisa diketahui dengan mudah. Volume awal dan volume akhir sistem bisa diketahui dengan menghitung volume wadah. Dengan demikian, untuk menghitung besarnya kerja (W) yang dilakukan oleh sistem, kita perlu mengetahui bagaimana perubahan tekanan selama berlangsungnya proses.
Apabila tekanan (p) sistem berubah secara tidak teratur seiring terjadinya perubahan volume (V), maka besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung menggunakan kalkulus. Kalau dirimu belum terbiasa dengan kalkulus, ada alternatif lain yang bisa digunakan. Terlebih dahulu kita gambarkan grafik yang menyatakan hubungan antara tekanan dan volume. Besarnya kerja yang dilakukan oleh sistem = luasan yang diarsir di bawah kurva p-V.
Grafik tekanan vs volume untuk perubahan tekanan yang terjadi secara tidak teratur
hukum-pertama-termodinamika-6Mula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan besar) dan volume sistem = V1 (volume kecil). Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, tekanan sistem berubah menjadi p2 (tekanan kecil) dan volume sistem berubah menjadi V2 (volume besar). Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir. Bentuk kurva melengkung karena tekanan sistem (gas ideal) berubah secara tidak teratur selama proses.
Apabila tekanan (p) sistem tidak berubah alias selalu konstan seiring terjadinya perubahan volume (V), maka besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung dengan mudah. Besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung menggunakan persamaan atau bisa diketahui melalui luasan yang diarsir di bawah kurva P-V. Untuk kasus ini, persamaan kerja di atas bisa dimodifikasi seperti ini :
W = (P2-P1)(V2-V1)
Karena tekanan (p) selalu konstan, maka P2 = P1 = P
W = P(V2-V1)
Grafik tekanan vs volume untuk proses di mana tekanan selalu konstan alias tidak berubah :
hukum-pertama-termodinamika-7Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume besar). Tekanan sistem selalu konstan alias tidak berubah. Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.
Kedua, sistem melakukan kerja terhadap lingkungan apabila volume sistem bertambah. Demikian juga sebaliknya, lingkungan melakukan kerja terhadap sistem apabila volume sistem berkurang. Jika volume sistem tidak berubah selama proses maka sistem tidak bisa melakukan kerja terhadap lingkungan dan lingkungan juga tidak bisa melakukan kerja terhadap sistem. Dalam hal ini, kerja (W) = 0.
Penerapan Hukum Pertama Termodinamika
pada beberapa proses Termodinamika
Sebelumnya kita sudah membahas Hukum Pertama Termodinamika dan menganalisis usaha yang dilakukan oleh sistem. Kali ini kita mencoba meninjau beberapa penerapan Hukum Pertama Termodinamika dalam empat proses termodinamika. Keempat proses termodinamika yang dimaksud adalah proses isotermal, isokorik, isobarik dan adiabatik. Istilah aneh ini berasal dari bahasa yunani. Isotermal = suhu yang sama atau suhu selalu konstan, isokorik = volume yang sama atau volume selalu konstan, isobarik = tekanan yang sama atau tekanan selalu konstan. Jangan pake hafal… ;)
Proses Isotermal (suhu selalu konstan)
Terlebih dahulu kita tinjau penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal. Dalam proses Isotermal, suhu sistem dijaga agar selalu konstan… Sistem yang kita analisis secara teoritis adalah gas ideal. Suhu gas ideal berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal (U = 3/2 nRT). Karena T tidak berubah maka U juga tidak berubah. Dengan demikian, jika diterapkan pada proses isotermal, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-8Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isotermal (suhu konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan sistem untuk melakukan kerja (W).
Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isotermal digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-9Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil) dan tekanan sistem = P1 (tekanan besar). Agar suhu sistem selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah) dan tekanan sistem berubah menjadi P2 (tekanan sistem berkurang). Bentuk grafik melengkung karena tekanan sistem tidak berubah secara teratur selama proses. Besarnya kerja yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.
Proses Adiabatik
Dalam proses adiabatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau meninggalkan sistem (Q = 0). Proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan sistem. Proses adiabatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi. Untuk kasus ini, proses harus dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir menuju sistem atau meninggalkan sistem.
Jika diterapkan pada proses adiabatik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-10
Apabila sistem ditekan dengan cepat (kerja dilakukan terhadap sistem), maka kerja bernilai negatif. Karena W negatif, maka U bernilai positif (energi dalam sistem bertambah). Sebaliknya jika sistem berekspansi atau memuai dengan cepat (sistem melakukan kerja), maka W bernilai positif. Karena W positif, maka U bernilai negatif (energi dalam sistem berkurang).
Energi dalam sistem (gas ideal) berbanding lurus dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya jika energi dalam sistem bertambah maka sistem juga bertambah. Sebaliknya, jika energi dalam sistem berkurang maka suhu sistem berkurang.
Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses adiabatik digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-11Kurva adiabatik pada grafik ini (kurva 1-2) lebih curam daripada kurva isotermal (kurva 1-3). Perbedaan kecuraman ini menunjukkan bahwa untuk kenaikan volume yang sama, tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik dibandingkan dengan proses isotermal. Tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik karena ketika terjadi pemuaian adiabatik, suhu sistem juga berkurang. Suhu berbanding lurus dengan tekanan, karenanya apabila suhu sistem berkurang, maka tekanan sistem juga berkurang. Sebaliknya pada proses isotermal, suhu sistem selalu konstan. Dengan demikian pada proses isotermal suhu tidak ikut mempengaruhi penurunan tekanan.
Salah satu contoh proses yang mendekati adiabatik terjadi pada mesin pembakaran dalam, misalnya mesin diesel dan mesin motor yang pakai bensin. Pada mesin diesel, udara dimasukan ke dalam silinder dan udara yang berada di dalam silinder ditekan dengan cepat menggunakan piston (kerja dilakukan pada udara). Proses penekanan adiabatik (pengurangan volume sistem) digambarkan melalui kurva 2-1. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhu udara naik dengan cepat. Pada saat yang sama, solar disemprotkan ke dalam silinder lewat injektor dan campuran terpicu seketika (terjadi proses pembakaran)… Pada mesin motor yang pakai bensin, campuran udara dan bensin dimasukkan ke dalam silinder kemudian ditekan dengan cepat menggunakan piston. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhunya naik dengan cepat. Pada saat yang sama, busi memercikan bunga api sehingga terjadi proses pembakaran. Selengkapnya akan dibahas pada episode berikutnya…
Proses Isokorik (volume selalu konstan)
Dalam proses Isokorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan. Karena volume sistem selalu konstan, maka sistem tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.
Jika diterapkan pada proses isokorik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-12Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isokorik (volume konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk menaikkan energi dalam sistem.
Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isokorik digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-13Mula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan kecil). Adanya tambahan kalor pada sistem menyebabkan energi dalam sistem bertambah. Karena energi dalam sistem bertambah maka suhu sistem (gas ideal) meningkat (U = 3/2 nRT). Suhu berbanding lurus dengan tekanan. Karenanya, jika suhu sistem meningkat, maka tekanan sistem bertambah (p2). Karena volume sistem selalu konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan (tidak ada luasan yang diarsir).
Catatan :
Sebelumnya dikatakan bahwa dalam proses isokorik, sistem tidak bisa melakukan kerja terhadap lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja terhadap sistem. Hal ini disebabkan karena pada proses isokorik, volume sistem selalu konstan alias tidak berubah. Btw, terdapat jenis kerja tertentu yang tidak melibatkan perubahan volume. Jadi walaupun volume sistem konstan alias tidak berubah, kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem. Misalnya terdapat sebuah kipas + baterai dalam sebuah wadah tertutup. Kipas bisa berputar menggunakan energi yang disumbangkan baterai. Untuk kasus ini, kipas, baterai dan udara yang berada di dalam wadah dianggap sebagai sistem. Ketika kipas berputar, kipas melakukan kerja terhadap udara yang ada dalam wadah. Pada saat yang sama, energi kinetik kipas berubah menjadi energi dalam udara. Energi listrik pada baterai tentu saja berkurang karena sudah berubah bentuk menjadi energi dalam udara. Contoh ini hanya mau menunjukkan bahwa pada proses isokorik (volume selalu konstan), kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem (kerja yang tidak melibatkan perubahan volume).
Proses Isobarik (tekanan selalu konstan)
Dalam proses Isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. Karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta U), kalor (Q) dan kerja (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol. Dengan demikian, persamaan hukum pertama termodinamika tetap utuh seperti semula :
hukum-pertama-termodinamika-14Perubahan tekanan dan volume gas pada proses isobarik digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-15Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Karena tekanan dijaga agar selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah). Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.
Contoh soal 1 :
Kurva 1-2 pada dua diagram di bawah menunjukkan pemuaian gas (pertambahan volume gas) yang terjadi secara adiabatik dan isotermal. Pada proses manakah kerja yang dilakukan oleh gas lebih kecil ?
hukum-pertama-termodinamika-16Guampang sekali kali ;) Kerja yang dilakukan gas pada proses adiabatik lebih kecil daripada kerja yang dilakukan gas pada proses isotermal. Luasan yang diarsir = kerja yang dilakukan gas selama proses pemuaian (pertambahan volume gas). Luasan yang diarsir pada proses adiabatik lebih sedikit dibandingkan dengan luasan yang diarsir pada proses isotermal.
Contoh soal 2 :
Serangkaian proses termodinamika ditunjukkan pada diagram di bawah… kurva a-b dan d-c = proses isokorik (volume konstan). Kurva b-c dan a-d = proses isobarik (tekanan konstan). Pada proses a-b, Kalor (Q) sebanyak 600 Joule ditambahkan ke sistem. Pada proses b-c, Kalor (Q) sebanyak 800 Joule ditambahkan ke sistem. Tentukan :
a) Perubahan energi dalam pada proses a-b
b) Perubahan energi dalam pada proses a-b-c
c) Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c
hukum-pertama-termodinamika-17P1 = 2 x 105 Pa = 2 x 105 N/m2
P2 = 4 x 105 Pa = 4 x 105 N/m2
V1 = 2 liter = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
V2 = 4 liter = 2 dm3 = 4 x 10-3 m3
Panduan jawaban :
Sambil lihat diagram ya…
a) Perubahan energi dalam pada proses a-b
Pada proses a-b, kalor sebanyak 600 J ditambahkan ke sistem. Proses a-b = proses isokorik (volume konstan). Pada proses isokorik, penambahan kalor pada sistem hanya menaikkan energi dalam sistem. Dengan demikian, perubahan energi dalam sistem setelah menerima sumbangan kalor :
hukum-pertama-termodinamika-18
b) Perubahan energi dalam pada proses a-b-c
Proses a-b = proses isokorik (volume konstan). Pada proses a-b, kalor sebanyak 600 J ditambahkan ke sistem. Karena volume konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan oleh sistem.
Proses b-c = proses isobarik (tekanan konstan). Pada proses b-c, kalor (Q) sebanyak 800 Joule ditambahkan ke sistem. Pada proses isobarik, sistem bisa melakukan kerja. Besarnya kerja yang dilakukan sistem pada proses b-c (proses isobarik) adalah :
W = P(V2-V1) — tekanan konstan
W = P2 (V2-V1)
W = 4 x 105 N/m2 (4 x 10-3 m3 - 2 x 10-3 m3)
W = 4 x 105 N/m2 (2 x 10-3 m3)
W = 8 x 102 Joule
W = 800 Joule
Kalor total yang ditambahkan ke sistem pada proses a-b-c adalah :
Q total = Qab + Qbc
Q total = 600 J + 800 J
Q total = 1400 Joule
Kerja total yang dilakukan oleh sistem pada proses a-b-c adalah :
W total = Wab + Wbc
W total = 0 + Wbc
W total = 0 + 800 Joule
W total = 800 Joule
Perubahan energi dalam sistem pada proses a-b-c adalah :
hukum-pertama-termodinamika-19Perubahan energi dalam pada proses a-b-c = 600 J
c) Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c
Kalor total yang ditambahkan pada sistem bisa diketahui melalui persamaan di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-20Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c = perubahan energi dalam pada proses a-d-c + kerja total yang dilakukan pada proses a-d-c
Sebelum melanjutkan acara pengoprekan, baca terlebih dahulu pesan-pesan berikut ini ;)
Kalor dan kerja terlibat dalam perpindahan energi antara sistem dengan lingkungan, sedangkan perubahan energi dalam merupakan korban ;) dari adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Karenanya perubahan energi dalam tidak bergantung pada proses perpindahan energi. Sebaliknya, kalor dan kerja sangat bergantung pada proses. Pada proses isokorik (volume sistem konstan), perpindahan energi hanya dalam bentuk kalor saja, sedangkan kerja tidak. Pada proses isobarik (tekanan konstan), perpindahan energi melibatkan kalor dan kerja…
Walaupun tidak bergantung pada proses, perubahan energi dalam bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem. Apabila keadaan awal dan keadaan akhir sama maka perubahan energi dalam juga selalu sama, walaupun proses yang ditempuh berbeda-beda. Keadaan awal dan keadaan akhir untuk proses a-b-c pada grafik di atas = keadaan awal dan keadaan akhir proses a-d-c. Sambil lihat grafik ya… Dengan demikian, perubahan energi dalam pada proses a-d-c = 600 J
Perubahan energi dalam sudah beres. Sekarang giliran kerja yang dilakukan sistem…
Kerja (W) total yang dilakukan pada proses a-d-c = W pada proses a-d + W pada proses d-c
Proses a-d merupakan proses isobarik (tekanan konstan), sedangkan proses d-c merupakan proses isokorik (volume konstan). Karena volume konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan pada proses d-c. Terlebih dahulu kita hitung kerja yang dilakukan pada proses a-d. Sambil lihat grafik ya, biar dirimu tidak pake bingung….
Wad = P(V2-V1) — tekanan konstan
Wad = P1 (V2-V1)
Wad = 2 x 105 N/m2 (4 x 10-3 m3 - 2 x 10-3 m3)
Wad = 2 x 105 N/m2 (2 x 10-3 m3)
Wad = 4 x 102 Joule
Wad = 400 Joule
W total = W pada proses a-d + W pada proses d-c
W total = 400 Joule + 0
W total = 400 Joule
Dengan demikian, banyaknya kalor yang ditambahkan pada proses a-d-c adalah :
hukum-pertama-termodinamika-21
Contoh soal 3 :
1 liter air berubah menjadi 1671 liter uap ketika dididihkan pada tekanan 1 atm. Tentukan perubahan energi dalam dan besarnya kerja yang dilakukan air ketika menguap… (Kalor penguapan air = LV = 22,6 x 105 J/Kg)
Panduan jawaban :
Massa jenis air = 1000 Kg/m3
LV = 22,6 x 105 J/Kg
P = 1 atm = 1,013 x 105 Pa = 1,013 x 105 N/m2
V1 = 1 liter = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3 (Volume air)
V2 = 1671 liter = 1671 dm3 = 1671 x 10-3 m3 (Volume uap)
a) Perubahan energi dalam
Perubahan energi dalam = Kalor yang ditambahkan pada air – Kerja yang dilakukan air ketika menguap.
Terlebih dahulu kita hitung Kalor (Q) yang ditambahkan pada air…
Q = mLV
Massa (m) air berapa ?
Massa jenis air = massa air / volume air
Massa air (m) = (massa jenis air)(volume air)
Massa air (m) = (1000 Kg/m3)(1 x 10-3 m3)
Massa air (m) = (1000 Kg/m3)(0,001 m3)
Massa air (m) = 1 Kg
Q = (1 Kg)(22,6 x 105 J/Kg)
Q = 22,6 x 105 J
Sekarang kita hitung Kerja (W) yang dilakukan oleh air ketika menguap. Ingat ya, pendidihan air terjadi pada tekanan tetap (proses isobarik).
W = p (V2 – V1)
W = 1,013 x 105 N/m2 (1671 x 10-3 m3 – 1 x 10-3 m3)
W = 1,013 x 105 N/m2 (1670 x 10-3 m3)
W = 1691,71 x 102 Joule
W = 1,7 x 105 Joule
Perubahan energi dalam air :
hukum-pertama-termodinamika-2221 x 105 J kalor yang ditambahkan pada air digunakan untuk menaikkan energi dalam (mengatasi gaya tarik antara molekul yang menjaga agar air tetap cair). Dengan kata lain, 21 x 105 J digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Ketika air suah menjadi uap, 1,7 x 105 J yang tersisa dipakai untuk melakukan kerja…
Hukum Pertama Termodinamika pada manusia
Kita bisa menerapkan hukum pertama termodinamika pada manusia :
hukum-pertama-termodinamika-23
Agar bisa bertahan hidup, setiap makhluk hidup, baik manusia, hewan atau tumbuhan tentu saja membutuhkan energi. Kita tidak bisa belajar, jalan-jalan atau pacaran ;) kalau tubuh kita lemas tak berdaya karena kekurangan energi. Biasanya tubuh memperoleh energi dari makanan. Ketika menyantap makanan, kita membawa energi potensial kimia yang terkandung dalam makanan ke dalam tubuh. Adanya tambahan energi dari makanan menyebabkan energi potensial kimia dalam tubuh kita bertambah (delta U bertambah)…
Selanjutnya energi tersebut dipakai untuk melakukan Kerja (W). Banyak sekali bentuk kerja yang kita lakukan… Pacaran, jalan-jalan, berlari mengejar tikus ;) dkk…. Energi yang kita peroleh dari makanan juga digunakan tubuh untuk menghasilkan sel-sel yang baru, menggantikan sel-sel lama yang rusak… Adanya sel-sel yang baru membuat dirimu bisa bertambah panjang ;) , gendut…. Piss…
Selain dipakai untuk melakukan kerja, sebagian energi dibuang ke luar tubuh (udara dan sekitarnya) dalam bentuk kalor alias panas. Setiap proses metabolisme dalam tubuh biasanya menghasilkan kalor atau panas. Demikian juga ketika dirimu dan diriku melakukan kerja, tubuh pun terasa panas… Panas alias kalor tersebut dibuang melalui keringat (melalui poses penguapan) dkk…
Setelah melakukan kerja dan membuang-buang kalor ke luar tubuh, dirimu dan diriku pun merasa lapar lagi. Ketika merasa lapar, tubuh memberi tahu kita bahwa stok energi dalam berkurang. Segera ditambahkan secepatnya… Makanan dan minuman pun langsung disikat… energi dalam tubuh bertambah lagi. Pacaran pun jalan terus, belajarnya nanti saja, biar dapat nilai merah terus ;)
Sekian dan sampai jumpa lagi di episode berikutnya… cerita bersambungnya gak pernah habis-habis :)
Referensi
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
* Wednesday May 6,2009 07:21 PM
* By san
* In Termodinamika
Pengantar
Pernah memanaskan air ? Kalau kita panaskan air menggunakan wadah seperti panci, misalnya, biasanya setelah air mendidih, tutup panci bisa bergerak sendiri. Tutup panci bisa bergerak karena ditendang ;) oleh uap yang lagi kepanasan dalam panci… Ingin bebas, katanya. Sudah bosan hidup di penjara… Ada lagi contoh yang mirip. Dirimu pernah ngemil popcorn ? Mudah2an sudah… Kalau belum, minta saja di toko terdekat. Ssttt… jangan lupa bawa uang receh secukupnya, biar dirimu tidak diomelin. Btw, tahu cara membuat popcorn ? Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah lalu dipanaskan. Setelah kepanasan, biji popcorn berdisco ria dengan teman-temannya dan mendorong penutup wadah. Aneh ya, cuma dipanasi dengan nyala api, biji popcorn dalam wadah meletup dan loncat-loncat sendiri. Saking senangnya, penutup wadah jadi korban kenakalan mereka ;) mengapa bisa terjadi seperti itu ?
Proses Termodinamika
Dalam postingan sebelumnya, gurumuda sudah menjelaskan secara panjang pendek mengenai Kalor (Q), Kerja (W), Sistem dan Lingkungan. Sebaiknya pelajari terlebih dahulu materi sebelumnya, biar dirimu nyambung dengan penjelasan gurumuda dalam pembahasan ini…
Kalor (Q) merupakan energi yang berpindah dari satu benda ke benda yang lain akibat adanya perbedaan suhu. Berkaitan dengan sistem dan lingkungan, bisa dikatakan bahwa kalor merupakan energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau energi yang berpindah dari lingkungan ke sistem akibat adanya perbedaan suhu. Jika suhu sistem lebih tinggi dari suhu lingkungan, maka kalor akan mengalir dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya, jika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor akan mengalir dari lingkungan menuju sistem.
Jika Kalor (Q) berkaitan dengan perpindahan energi akibat adanya perbedaan suhu, maka Kerja (W) berkaitan dengan perpindahan energi yang terjadi melalui cara-cara mekanis (mekanis tuh berkaitan dengan gerak)… Misalnya jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, maka energi dengan sendirinya akan berpindah dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya jika lingkungan melakukan kerja terhadap sistem, maka energi akan berpindah dari lingkungan menuju sistem.
Salah satu contoh sederhana berkaitan dengan perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja adalah proses pembuatan popcorn. Dirimu ngerti popcorn tidak ? biji jagung yang ada bunganya :) Gurumuda kurang ngerti proses pembuatan popcorn secara mendetail. Btw, garis besarnya seperti ini… Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah tertutup (panci atau alat masak lainnya). Selanjutnya, wadah tertutup tersebut dipanasi dengan nyala api kompor. Adanya tambahan kalor dari nyala api membuat biji popcorn dalam panci kepanasan dan meletup. Ketika meletup, biasanya biji popcorn berjingkrak-jingkrak dalam panci dan mendorong penutup panci. Gaya dorong biji popcorn cukup besar sehingga kadang tutup panci bisa berguling ria… Untuk kasus ini, kita bisa menganggap popcorn sebagai sistem, panci sebagai pembatas dan udara luar, nyala api dkk sebagai lingkungan. Karena terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari lingkungan (nyala api) menuju sistem (biji popcorn). Adanya tambahan kalor menyebabkan sistem (biji popcorn) memuai dan meletup sehingga mendorong penutup panci (si biji popcorn tadi melakukan kerja terhadap lingkungan). Dalam proses ini, keadaan popcorn berubah. Keadaan popcorn berubah karena suhu, tekanan dan volume popcorn berubah saat memuai dan meletup… meletupnya popcorn hanya merupakan salah satu contoh perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Masih sangat banyak contoh lain, sebagiannya sudah gurumuda ulas pada bagian pengantar… Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja, disebut sebagai proses termodinamika.
Energi dalam dan Hukum Pertama Termodinamika
Pada postingan sebelumnya, gurumuda sudah menjelaskan secara singkat mengenai energi dalam (U). Energi dalam sistem merupakan jumlah seluruh energi kinetik molekul sistem, ditambah jumlah seluruh energi potensial yang timbul akibat adanya interaksi antara molekul sistem. Kita berharap bahwa jika kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem (sistem menerima energi), energi dalam sistem akan bertambah… Sebaliknya, jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan (sistem melepaskan energi), energi dalam sistem akan berkurang…
Dengan demikian, dari kekekalan energi, kita bisa menyimpulkan bahwa perubahan energi dalam sistem = Kalor yang ditambahkan pada sistem (sistem menerima energi) – Kerja yang dilakukan oleh sistem (sistem melepaskan energi). Secara matematis, bisa ditulis seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-1
Keterangan :
delta U = Perubahan energi dalam
Q = Kalor
W = Kerja
Persamaan ini berlaku untuk sistem tertutup (Sistem tertutup merupakan sistem yang hanya memungkinkan pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan). Untuk sistem tertutup yang terisolasi, tidak ada energi yang masuk atau keluar dari sistem, karenanya, perubahan energi dalam = 0. Persamaan ini juga berlaku untuk sistem terbuka jika kita memperhitungkan perubahan energi dalam sistem akibat adanya penambahan dan pengurangan jumlah zat (Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi antara sistem tersebut dengan lingkungan). Mengenai sistem terbuka dan tertutup telah gurumuda jelaskan pada postingan sebelumnya…
Hukum pertama termodinamika merupakan pernyataan Hukum Kekekalan Energi dan ketepatannya telah dibuktikan melalui banyak percobaan (seperti percobaan om Jimi Joule). Perlu diketahui bahwa hukum ini dirumuskan pada abad kesembilan belas, setelah kalor dipahami sebagai energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu.
Energi dalam merupakan besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem. Besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung. Yang kita analisis dalam persamaan Hukum Pertama Termodinamika hanya perubahan energi dalam saja. Perubahan energi dalam bisa diketahui akibat adanya energi yang ditambahkan pada sistem dan energi yang dilepaskan sistem dalam bentuk kalor dan kerja. Jika besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem (energi dalam) tidak bisa diketahui secara langsung, maka besaran yang menyatakan keadaan makroskopis bisa diketahui secara langsung. Besaran yang menyatakan keadaan makroskopis adalah suhu (T), tekanan (p), volume (V) dan massa (m) atau jumlah mol (n). Ingat ya, Kalor dan Kerja hanya terlibat dalam proses perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Kalor dan Kerja bukan merupakan besaran yang menyatakan keadaan sistem.
Aturan tanda untuk Kalor (Q) dan Kerja (W)
Aturan tanda untuk Kalor dan Kerja disesuaikan dengan persamaan Hukum Pertama Termodinamika. Kalor (Q) dalam persamaan di atas merupakan kalor yang ditambahkan pada sistem (Q positif), sedangkan Kerja (W) pada persamaan di atas merupakan kerja yang dilakukan oleh sistem (W positif). Karenanya, jika kalor meninggalkan sistem, maka Q bernilai negatif. Sebaliknya, jika kerja dilakukan pada sistem, maka W bernilai negatif. Pahami perlahan-lahan….
Contoh soal 1 :
Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem, sedangkan sistem melakukan kerja 1000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
Panduan jawaban :
hukum-pertama-termodinamika-2
Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan kerja (sistem melepaskan energi) 1000 Joule. Dengan demikian, perubahan energi sistem = 1000 Joule.
Contoh soal 2 :
Jika kalor sebanyak 2000 Joule meninggalkan sistem dan sistem melakukan kerja 1000 Joule, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
Panduan jawaban :
Ingat ya, jika kalor meninggalkan sistem, berarti Q bernilai negatif
hukum-pertama-termodinamika-3Kalor meninggalkan sistem (sistem melepaskan energi) sebanyak 2000 Joule. Sistem juga melakukan kerja (sistem melepaskan energi) sebesar 1000 Joule. Dengan demikian, energi dalam sistem berkurang sebanyak 3000 J.
Contoh soal 3 :
Jika kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem dan kerja 1000 Joule dilakukan pada sistem, berapakah perubahan energi dalam sistem ?
Panduan jawaban :
Ingat ya, jika kerja dilakukan pada sistem, berarti W bernilai negatif
hukum-pertama-termodinamika-4
Sistem mendapat tambahan kalor (sistem menerima energi) sebanyak 2000 Joule dan kerja dilakukan pada sistem (sistem menerima energi) 1000 Joule. Dengan demikian, energi dalam sistem bertambah sebanyak = 3000 Joule.
Pahami perlahan-lahan ya. Jangan pake hafal, nanti dirimu cepat lupa…
Catatan :
Pertama, kebanyakan sistem yang kita analisis secara teoritis dalam pokok bahasan ini adalah gas. Kita menggunakan gas, karena keadaan makroskopis gas (suhu, tekanan dan volume) lebih mudah diketahui. Dalam menganalisis gas, kita tetap menganggap gas sebagai gas ideal. Tujuannya hanya untuk mempermudah analisis saja. Kita tidak menggunakan gas riil karena pada tekanan yang cukup besar, biasanya gas riil berperilaku menyimpang. Karenanya analisis kita menjadi lebih sulit…
Kedua, jika sistem yang kita analisis adalah gas ideal, maka energi dalam bisa dihitung menggunakan persamaan yang menyatakan hubungan antara energi dalam gas ideal dengan suhu gas ideal : U = 3/2 nRT (persamaan energi dalam gas ideal monoatomik). Persamaan ini kita turunkan dari teori kinetik. Penurunannya telah dibahas dalam materi Teori Kinetik Gas.
Sebaiknya pahami terlebih dahulu konsep-konsep dasar yang telah dijelaskan dalam Teori Kinetik Gas, biar dirimu tidak kebingungan ;) Download saja ebooknya.
Kerja yang dilakukan sistem selama perubahan volume
Sebelum melangkah lebih jauh, terlebih dahulu kita tinjau kerja yang dilakukan sistem terhadap lingkungan. Untuk menghitung besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem, kita tinjau gas ideal yang berada dalam sebuah wadah yang ditutup dengan sebuah penghisap/piston. Penghisap bisa digerakkan naik dan turun. Gambar ini disederhanakan menjad dua dimensi. Anggap saja gambar ini tiga dimensi. Volume = panjang x lebar x tinggi…
hukum-pertama-termodinamika-5
Gas ideal diwakili oleh titik-titik yang terletak di dalam wadah. Alas wadah bersentuhan dengan sebuah benda yang memiliki suhu yang lebih tinggi (mirip seperti air dalam panci yang dipanaskan di atas nyala api). Benda bersuhu tinggi tidak disertakan dalam gambar ;) , bayangkan saja dalam pikiran ya :( Gas ideal dalam wadah merupakan sistem, sedangkan benda-benda lainnya yang berada di luar wadah, termasuk benda bersuhu tinggi yang bersentuhan dengan alas wadah, merupakan lingkungan. Karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor dengan sendirinya mengalir dari lingkungan menuju sistem. Adanya sumbangan energi dari lingkungan menyebabkan energi dalam sistem (gas ideal) bertambah. Energi dalam gas ideal berbanding lurus dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya ketika energi dalam gas ideal bertambah, suhu gas ideal juga meningkat. Peningkatan suhu gas ideal menyebabkan gas ideal memuai dan mendorong piston sejauh s. Ketika mendorong piston sejauh s, sistem (gas ideal) melakukan kerja terhadap lingkungan (udara luar).
Pada mulanya tekanan sistem besar (P1) dan volume sistem kecil (V1). Tekanan berbanding terbalik dengan volume (ingat lagi materi teori kinetik gas). Setelah kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem dan sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem bertambah (V2) dan tekanan sistem berkurang (P2).
Besarnya kerja yang dilakukan sistem pada proses di atas adalah :
Kerja (W) = Gaya dorong (F) x perpindahan (s). Karena gaya dorong (F) = tekanan (P) x luas permukaan (A) piston, maka persamaan Kerja bisa ditulis menjadi :
W = Fs —– F = PA
W = PAs —– As = V
W = PV
Perlu diketahui bahwa kerja yang dilakukan sistem terjadi selama perubahan volume. Karenanya, kerja total yang dilakukan sistem bisa diperoleh dengan mengalikan perubahan tekanan dan perubahan volume. Secara matematis ditulis seperti ini :
W = (tekanan akhir – tekanan awal)(volume akhir – volume awal)
W = (P2-P1)(V2-V1)
Catatan :
Pertama, perubahan volume sistem (gas ideal) pada proses di atas bisa diketahui dengan mudah. Volume awal dan volume akhir sistem bisa diketahui dengan menghitung volume wadah. Dengan demikian, untuk menghitung besarnya kerja (W) yang dilakukan oleh sistem, kita perlu mengetahui bagaimana perubahan tekanan selama berlangsungnya proses.
Apabila tekanan (p) sistem berubah secara tidak teratur seiring terjadinya perubahan volume (V), maka besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung menggunakan kalkulus. Kalau dirimu belum terbiasa dengan kalkulus, ada alternatif lain yang bisa digunakan. Terlebih dahulu kita gambarkan grafik yang menyatakan hubungan antara tekanan dan volume. Besarnya kerja yang dilakukan oleh sistem = luasan yang diarsir di bawah kurva p-V.
Grafik tekanan vs volume untuk perubahan tekanan yang terjadi secara tidak teratur
hukum-pertama-termodinamika-6Mula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan besar) dan volume sistem = V1 (volume kecil). Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, tekanan sistem berubah menjadi p2 (tekanan kecil) dan volume sistem berubah menjadi V2 (volume besar). Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir. Bentuk kurva melengkung karena tekanan sistem (gas ideal) berubah secara tidak teratur selama proses.
Apabila tekanan (p) sistem tidak berubah alias selalu konstan seiring terjadinya perubahan volume (V), maka besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung dengan mudah. Besarnya kerja yang dilakukan sistem bisa dihitung menggunakan persamaan atau bisa diketahui melalui luasan yang diarsir di bawah kurva P-V. Untuk kasus ini, persamaan kerja di atas bisa dimodifikasi seperti ini :
W = (P2-P1)(V2-V1)
Karena tekanan (p) selalu konstan, maka P2 = P1 = P
W = P(V2-V1)
Grafik tekanan vs volume untuk proses di mana tekanan selalu konstan alias tidak berubah :
hukum-pertama-termodinamika-7Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume besar). Tekanan sistem selalu konstan alias tidak berubah. Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.
Kedua, sistem melakukan kerja terhadap lingkungan apabila volume sistem bertambah. Demikian juga sebaliknya, lingkungan melakukan kerja terhadap sistem apabila volume sistem berkurang. Jika volume sistem tidak berubah selama proses maka sistem tidak bisa melakukan kerja terhadap lingkungan dan lingkungan juga tidak bisa melakukan kerja terhadap sistem. Dalam hal ini, kerja (W) = 0.
Penerapan Hukum Pertama Termodinamika
pada beberapa proses Termodinamika
Sebelumnya kita sudah membahas Hukum Pertama Termodinamika dan menganalisis usaha yang dilakukan oleh sistem. Kali ini kita mencoba meninjau beberapa penerapan Hukum Pertama Termodinamika dalam empat proses termodinamika. Keempat proses termodinamika yang dimaksud adalah proses isotermal, isokorik, isobarik dan adiabatik. Istilah aneh ini berasal dari bahasa yunani. Isotermal = suhu yang sama atau suhu selalu konstan, isokorik = volume yang sama atau volume selalu konstan, isobarik = tekanan yang sama atau tekanan selalu konstan. Jangan pake hafal… ;)
Proses Isotermal (suhu selalu konstan)
Terlebih dahulu kita tinjau penerapan hukum pertama termodinamika pada proses isotermal. Dalam proses Isotermal, suhu sistem dijaga agar selalu konstan… Sistem yang kita analisis secara teoritis adalah gas ideal. Suhu gas ideal berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal (U = 3/2 nRT). Karena T tidak berubah maka U juga tidak berubah. Dengan demikian, jika diterapkan pada proses isotermal, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-8Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isotermal (suhu konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan sistem untuk melakukan kerja (W).
Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isotermal digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-9Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil) dan tekanan sistem = P1 (tekanan besar). Agar suhu sistem selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah) dan tekanan sistem berubah menjadi P2 (tekanan sistem berkurang). Bentuk grafik melengkung karena tekanan sistem tidak berubah secara teratur selama proses. Besarnya kerja yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.
Proses Adiabatik
Dalam proses adiabatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau meninggalkan sistem (Q = 0). Proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan sistem. Proses adiabatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi. Untuk kasus ini, proses harus dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir menuju sistem atau meninggalkan sistem.
Jika diterapkan pada proses adiabatik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-10
Apabila sistem ditekan dengan cepat (kerja dilakukan terhadap sistem), maka kerja bernilai negatif. Karena W negatif, maka U bernilai positif (energi dalam sistem bertambah). Sebaliknya jika sistem berekspansi atau memuai dengan cepat (sistem melakukan kerja), maka W bernilai positif. Karena W positif, maka U bernilai negatif (energi dalam sistem berkurang).
Energi dalam sistem (gas ideal) berbanding lurus dengan suhu (U = 3/2 nRT), karenanya jika energi dalam sistem bertambah maka sistem juga bertambah. Sebaliknya, jika energi dalam sistem berkurang maka suhu sistem berkurang.
Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses adiabatik digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-11Kurva adiabatik pada grafik ini (kurva 1-2) lebih curam daripada kurva isotermal (kurva 1-3). Perbedaan kecuraman ini menunjukkan bahwa untuk kenaikan volume yang sama, tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik dibandingkan dengan proses isotermal. Tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik karena ketika terjadi pemuaian adiabatik, suhu sistem juga berkurang. Suhu berbanding lurus dengan tekanan, karenanya apabila suhu sistem berkurang, maka tekanan sistem juga berkurang. Sebaliknya pada proses isotermal, suhu sistem selalu konstan. Dengan demikian pada proses isotermal suhu tidak ikut mempengaruhi penurunan tekanan.
Salah satu contoh proses yang mendekati adiabatik terjadi pada mesin pembakaran dalam, misalnya mesin diesel dan mesin motor yang pakai bensin. Pada mesin diesel, udara dimasukan ke dalam silinder dan udara yang berada di dalam silinder ditekan dengan cepat menggunakan piston (kerja dilakukan pada udara). Proses penekanan adiabatik (pengurangan volume sistem) digambarkan melalui kurva 2-1. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhu udara naik dengan cepat. Pada saat yang sama, solar disemprotkan ke dalam silinder lewat injektor dan campuran terpicu seketika (terjadi proses pembakaran)… Pada mesin motor yang pakai bensin, campuran udara dan bensin dimasukkan ke dalam silinder kemudian ditekan dengan cepat menggunakan piston. Karena ditekan dengan cepat secara adiabatik maka suhunya naik dengan cepat. Pada saat yang sama, busi memercikan bunga api sehingga terjadi proses pembakaran. Selengkapnya akan dibahas pada episode berikutnya…
Proses Isokorik (volume selalu konstan)
Dalam proses Isokorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan. Karena volume sistem selalu konstan, maka sistem tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.
Jika diterapkan pada proses isokorik, persamaan Hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
hukum-pertama-termodinamika-12Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isokorik (volume konstan), kalor (Q) yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk menaikkan energi dalam sistem.
Perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isokorik digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-13Mula-mula tekanan sistem = p1 (tekanan kecil). Adanya tambahan kalor pada sistem menyebabkan energi dalam sistem bertambah. Karena energi dalam sistem bertambah maka suhu sistem (gas ideal) meningkat (U = 3/2 nRT). Suhu berbanding lurus dengan tekanan. Karenanya, jika suhu sistem meningkat, maka tekanan sistem bertambah (p2). Karena volume sistem selalu konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan (tidak ada luasan yang diarsir).
Catatan :
Sebelumnya dikatakan bahwa dalam proses isokorik, sistem tidak bisa melakukan kerja terhadap lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja terhadap sistem. Hal ini disebabkan karena pada proses isokorik, volume sistem selalu konstan alias tidak berubah. Btw, terdapat jenis kerja tertentu yang tidak melibatkan perubahan volume. Jadi walaupun volume sistem konstan alias tidak berubah, kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem. Misalnya terdapat sebuah kipas + baterai dalam sebuah wadah tertutup. Kipas bisa berputar menggunakan energi yang disumbangkan baterai. Untuk kasus ini, kipas, baterai dan udara yang berada di dalam wadah dianggap sebagai sistem. Ketika kipas berputar, kipas melakukan kerja terhadap udara yang ada dalam wadah. Pada saat yang sama, energi kinetik kipas berubah menjadi energi dalam udara. Energi listrik pada baterai tentu saja berkurang karena sudah berubah bentuk menjadi energi dalam udara. Contoh ini hanya mau menunjukkan bahwa pada proses isokorik (volume selalu konstan), kerja masih bisa dilakukan terhadap sistem (kerja yang tidak melibatkan perubahan volume).
Proses Isobarik (tekanan selalu konstan)
Dalam proses Isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. Karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta U), kalor (Q) dan kerja (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol. Dengan demikian, persamaan hukum pertama termodinamika tetap utuh seperti semula :
hukum-pertama-termodinamika-14Perubahan tekanan dan volume gas pada proses isobarik digambarkan melalui grafik di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-15Mula-mula volume sistem = V1 (volume kecil). Karena tekanan dijaga agar selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. Setelah melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi V2 (volume sistem bertambah). Besarnya kerja (W) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.
Contoh soal 1 :
Kurva 1-2 pada dua diagram di bawah menunjukkan pemuaian gas (pertambahan volume gas) yang terjadi secara adiabatik dan isotermal. Pada proses manakah kerja yang dilakukan oleh gas lebih kecil ?
hukum-pertama-termodinamika-16Guampang sekali kali ;) Kerja yang dilakukan gas pada proses adiabatik lebih kecil daripada kerja yang dilakukan gas pada proses isotermal. Luasan yang diarsir = kerja yang dilakukan gas selama proses pemuaian (pertambahan volume gas). Luasan yang diarsir pada proses adiabatik lebih sedikit dibandingkan dengan luasan yang diarsir pada proses isotermal.
Contoh soal 2 :
Serangkaian proses termodinamika ditunjukkan pada diagram di bawah… kurva a-b dan d-c = proses isokorik (volume konstan). Kurva b-c dan a-d = proses isobarik (tekanan konstan). Pada proses a-b, Kalor (Q) sebanyak 600 Joule ditambahkan ke sistem. Pada proses b-c, Kalor (Q) sebanyak 800 Joule ditambahkan ke sistem. Tentukan :
a) Perubahan energi dalam pada proses a-b
b) Perubahan energi dalam pada proses a-b-c
c) Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c
hukum-pertama-termodinamika-17P1 = 2 x 105 Pa = 2 x 105 N/m2
P2 = 4 x 105 Pa = 4 x 105 N/m2
V1 = 2 liter = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
V2 = 4 liter = 2 dm3 = 4 x 10-3 m3
Panduan jawaban :
Sambil lihat diagram ya…
a) Perubahan energi dalam pada proses a-b
Pada proses a-b, kalor sebanyak 600 J ditambahkan ke sistem. Proses a-b = proses isokorik (volume konstan). Pada proses isokorik, penambahan kalor pada sistem hanya menaikkan energi dalam sistem. Dengan demikian, perubahan energi dalam sistem setelah menerima sumbangan kalor :
hukum-pertama-termodinamika-18
b) Perubahan energi dalam pada proses a-b-c
Proses a-b = proses isokorik (volume konstan). Pada proses a-b, kalor sebanyak 600 J ditambahkan ke sistem. Karena volume konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan oleh sistem.
Proses b-c = proses isobarik (tekanan konstan). Pada proses b-c, kalor (Q) sebanyak 800 Joule ditambahkan ke sistem. Pada proses isobarik, sistem bisa melakukan kerja. Besarnya kerja yang dilakukan sistem pada proses b-c (proses isobarik) adalah :
W = P(V2-V1) — tekanan konstan
W = P2 (V2-V1)
W = 4 x 105 N/m2 (4 x 10-3 m3 - 2 x 10-3 m3)
W = 4 x 105 N/m2 (2 x 10-3 m3)
W = 8 x 102 Joule
W = 800 Joule
Kalor total yang ditambahkan ke sistem pada proses a-b-c adalah :
Q total = Qab + Qbc
Q total = 600 J + 800 J
Q total = 1400 Joule
Kerja total yang dilakukan oleh sistem pada proses a-b-c adalah :
W total = Wab + Wbc
W total = 0 + Wbc
W total = 0 + 800 Joule
W total = 800 Joule
Perubahan energi dalam sistem pada proses a-b-c adalah :
hukum-pertama-termodinamika-19Perubahan energi dalam pada proses a-b-c = 600 J
c) Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c
Kalor total yang ditambahkan pada sistem bisa diketahui melalui persamaan di bawah :
hukum-pertama-termodinamika-20Kalor total yang ditambahkan pada proses a-d-c = perubahan energi dalam pada proses a-d-c + kerja total yang dilakukan pada proses a-d-c
Sebelum melanjutkan acara pengoprekan, baca terlebih dahulu pesan-pesan berikut ini ;)
Kalor dan kerja terlibat dalam perpindahan energi antara sistem dengan lingkungan, sedangkan perubahan energi dalam merupakan korban ;) dari adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Karenanya perubahan energi dalam tidak bergantung pada proses perpindahan energi. Sebaliknya, kalor dan kerja sangat bergantung pada proses. Pada proses isokorik (volume sistem konstan), perpindahan energi hanya dalam bentuk kalor saja, sedangkan kerja tidak. Pada proses isobarik (tekanan konstan), perpindahan energi melibatkan kalor dan kerja…
Walaupun tidak bergantung pada proses, perubahan energi dalam bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem. Apabila keadaan awal dan keadaan akhir sama maka perubahan energi dalam juga selalu sama, walaupun proses yang ditempuh berbeda-beda. Keadaan awal dan keadaan akhir untuk proses a-b-c pada grafik di atas = keadaan awal dan keadaan akhir proses a-d-c. Sambil lihat grafik ya… Dengan demikian, perubahan energi dalam pada proses a-d-c = 600 J
Perubahan energi dalam sudah beres. Sekarang giliran kerja yang dilakukan sistem…
Kerja (W) total yang dilakukan pada proses a-d-c = W pada proses a-d + W pada proses d-c
Proses a-d merupakan proses isobarik (tekanan konstan), sedangkan proses d-c merupakan proses isokorik (volume konstan). Karena volume konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan pada proses d-c. Terlebih dahulu kita hitung kerja yang dilakukan pada proses a-d. Sambil lihat grafik ya, biar dirimu tidak pake bingung….
Wad = P(V2-V1) — tekanan konstan
Wad = P1 (V2-V1)
Wad = 2 x 105 N/m2 (4 x 10-3 m3 - 2 x 10-3 m3)
Wad = 2 x 105 N/m2 (2 x 10-3 m3)
Wad = 4 x 102 Joule
Wad = 400 Joule
W total = W pada proses a-d + W pada proses d-c
W total = 400 Joule + 0
W total = 400 Joule
Dengan demikian, banyaknya kalor yang ditambahkan pada proses a-d-c adalah :
hukum-pertama-termodinamika-21
Contoh soal 3 :
1 liter air berubah menjadi 1671 liter uap ketika dididihkan pada tekanan 1 atm. Tentukan perubahan energi dalam dan besarnya kerja yang dilakukan air ketika menguap… (Kalor penguapan air = LV = 22,6 x 105 J/Kg)
Panduan jawaban :
Massa jenis air = 1000 Kg/m3
LV = 22,6 x 105 J/Kg
P = 1 atm = 1,013 x 105 Pa = 1,013 x 105 N/m2
V1 = 1 liter = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3 (Volume air)
V2 = 1671 liter = 1671 dm3 = 1671 x 10-3 m3 (Volume uap)
a) Perubahan energi dalam
Perubahan energi dalam = Kalor yang ditambahkan pada air – Kerja yang dilakukan air ketika menguap.
Terlebih dahulu kita hitung Kalor (Q) yang ditambahkan pada air…
Q = mLV
Massa (m) air berapa ?
Massa jenis air = massa air / volume air
Massa air (m) = (massa jenis air)(volume air)
Massa air (m) = (1000 Kg/m3)(1 x 10-3 m3)
Massa air (m) = (1000 Kg/m3)(0,001 m3)
Massa air (m) = 1 Kg
Q = (1 Kg)(22,6 x 105 J/Kg)
Q = 22,6 x 105 J
Sekarang kita hitung Kerja (W) yang dilakukan oleh air ketika menguap. Ingat ya, pendidihan air terjadi pada tekanan tetap (proses isobarik).
W = p (V2 – V1)
W = 1,013 x 105 N/m2 (1671 x 10-3 m3 – 1 x 10-3 m3)
W = 1,013 x 105 N/m2 (1670 x 10-3 m3)
W = 1691,71 x 102 Joule
W = 1,7 x 105 Joule
Perubahan energi dalam air :
hukum-pertama-termodinamika-2221 x 105 J kalor yang ditambahkan pada air digunakan untuk menaikkan energi dalam (mengatasi gaya tarik antara molekul yang menjaga agar air tetap cair). Dengan kata lain, 21 x 105 J digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Ketika air suah menjadi uap, 1,7 x 105 J yang tersisa dipakai untuk melakukan kerja…
Hukum Pertama Termodinamika pada manusia
Kita bisa menerapkan hukum pertama termodinamika pada manusia :
hukum-pertama-termodinamika-23
Agar bisa bertahan hidup, setiap makhluk hidup, baik manusia, hewan atau tumbuhan tentu saja membutuhkan energi. Kita tidak bisa belajar, jalan-jalan atau pacaran ;) kalau tubuh kita lemas tak berdaya karena kekurangan energi. Biasanya tubuh memperoleh energi dari makanan. Ketika menyantap makanan, kita membawa energi potensial kimia yang terkandung dalam makanan ke dalam tubuh. Adanya tambahan energi dari makanan menyebabkan energi potensial kimia dalam tubuh kita bertambah (delta U bertambah)…
Selanjutnya energi tersebut dipakai untuk melakukan Kerja (W). Banyak sekali bentuk kerja yang kita lakukan… Pacaran, jalan-jalan, berlari mengejar tikus ;) dkk…. Energi yang kita peroleh dari makanan juga digunakan tubuh untuk menghasilkan sel-sel yang baru, menggantikan sel-sel lama yang rusak… Adanya sel-sel yang baru membuat dirimu bisa bertambah panjang ;) , gendut…. Piss…
Selain dipakai untuk melakukan kerja, sebagian energi dibuang ke luar tubuh (udara dan sekitarnya) dalam bentuk kalor alias panas. Setiap proses metabolisme dalam tubuh biasanya menghasilkan kalor atau panas. Demikian juga ketika dirimu dan diriku melakukan kerja, tubuh pun terasa panas… Panas alias kalor tersebut dibuang melalui keringat (melalui poses penguapan) dkk…
Setelah melakukan kerja dan membuang-buang kalor ke luar tubuh, dirimu dan diriku pun merasa lapar lagi. Ketika merasa lapar, tubuh memberi tahu kita bahwa stok energi dalam berkurang. Segera ditambahkan secepatnya… Makanan dan minuman pun langsung disikat… energi dalam tubuh bertambah lagi. Pacaran pun jalan terus, belajarnya nanti saja, biar dapat nilai merah terus ;)
Sekian dan sampai jumpa lagi di episode berikutnya… cerita bersambungnya gak pernah habis-habis :)
Referensi
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
about FIM
About
FIM (Forum Indonesia Muda) adalah sebuah forum independen yang beranggotakan pemuda dan mahasiswa dari berbagai perguruan tinggi maupun organisasi kepemudaan di Indonesia, dari Aceh sampai Papua, bahkan yang sedang berada di luar negeri.
FIM dibentuk untuk menjadi sarana peningkatan kompetensi pemuda dan mahasiswa dalam rangka mempersiapkan pemimpin masa depan dan wahana silaturahmi antarpemuda dari berbagai latar belakang.
FIM (Forum Indonesia Muda) adalah sebuah forum independen yang beranggotakan pemuda dan mahasiswa dari berbagai perguruan tinggi maupun organisasi kepemudaan di Indonesia, dari Aceh sampai Papua, bahkan yang sedang berada di luar negeri.
FIM dibentuk untuk menjadi sarana peningkatan kompetensi pemuda dan mahasiswa dalam rangka mempersiapkan pemimpin masa depan dan wahana silaturahmi antarpemuda dari berbagai latar belakang.
Info FIM 9 (Forum Indonesia Muda)
FIM telah membuka pendaftaran Leadership and Life Skill Training untuk angkatan ke 9. Seperti pada tahun-tahun sebelumnya, pada pelatihan tahun ini FIM akan menghadirkan mahasiswa-mahasiswa aktif dan berprestasi dari perguruan tinggi-perguruan tinggi di berbagai daerah di Indonesia. Untuk mengikuti pelatihan ini, peserta akan diseleksi melalui berkas-berkas aplikasi yang dikirim. Peserta tidak akan dipungut biaya sama sekali.
Tema
Tema pelatihan FIM 9 adalah “Berbagi Inspirasi dan Kepedulian”.
Waktu dan Tempat
29 April – 2 Mei 2010 di Taman Wiladatika, Cibubur, Jakarta.
Fasilitas
Akomodasi dan makan selama pelatihan.
Ketentuan Peserta
Untuk menjadi peserta pelatihan ini, pendaftar harus memenuhi kriteria sebagai berikut:
1. Warga negara Indonesia
2. Mampu menghadiri pelatihan FIM dari awal sampai akhir
3. Peduli terhadap lingkungan sekitar dan aktif melakukan perubahan melalui berbagai kegiatan dan komunitas/organisasi
Cara Pendaftaran
Untuk mendaftar sebagai peserta pelatihan FIM 9, peserta harus mengirimkan berkas-berkas sebagai berikut:
1. Formulir Pendaftaran yang sudah diisi lengkap. Formulir pendaftaran dapat diperoleh di sini.
2. Esai dengan tema “Saya dan Korupsi” atau “Sumbangsih Saya pada Lingkungan Hidup” (pilih salah satu)
3. Surat rekomendasi dari organisasi
Semua berkas harap dijadikan satu arsip (tipe berkas .zip) dan dikrimkan melalui email ke forumindonesiamuda@yahoo.co.id. Batas akhir pengiriman berkas ialah tanggal 25 Maret 2010 pukul 23.59 WIB.
Ketentuan Esai
1. Isi sesuai dengan tema yang telah ditentukan
2. Susunan esai terdiri dari: pendahuluan, isi, kesimpulan dan saran
3. Esai diketik menggunakan font Arial 11pt dan spasi 1,5
4. Panjang esai maksimal 3 halaman A4 dengan margin tiap halaman 3 – 3 – 3 – 3
5. Pada setiap halaman, cantumkan nama lengkap dan nama institusi di pojok kanan atas
Kontak
Untuk informasi lebih lanjut, silakan hubungi kontak di bawah ini:
* Ivan Ahda (0856 864 8641)
* Riesni Fitriani (0878 8111 1888)
Tema
Tema pelatihan FIM 9 adalah “Berbagi Inspirasi dan Kepedulian”.
Waktu dan Tempat
29 April – 2 Mei 2010 di Taman Wiladatika, Cibubur, Jakarta.
Fasilitas
Akomodasi dan makan selama pelatihan.
Ketentuan Peserta
Untuk menjadi peserta pelatihan ini, pendaftar harus memenuhi kriteria sebagai berikut:
1. Warga negara Indonesia
2. Mampu menghadiri pelatihan FIM dari awal sampai akhir
3. Peduli terhadap lingkungan sekitar dan aktif melakukan perubahan melalui berbagai kegiatan dan komunitas/organisasi
Cara Pendaftaran
Untuk mendaftar sebagai peserta pelatihan FIM 9, peserta harus mengirimkan berkas-berkas sebagai berikut:
1. Formulir Pendaftaran yang sudah diisi lengkap. Formulir pendaftaran dapat diperoleh di sini.
2. Esai dengan tema “Saya dan Korupsi” atau “Sumbangsih Saya pada Lingkungan Hidup” (pilih salah satu)
3. Surat rekomendasi dari organisasi
Semua berkas harap dijadikan satu arsip (tipe berkas .zip) dan dikrimkan melalui email ke forumindonesiamuda@yahoo.co.id. Batas akhir pengiriman berkas ialah tanggal 25 Maret 2010 pukul 23.59 WIB.
Ketentuan Esai
1. Isi sesuai dengan tema yang telah ditentukan
2. Susunan esai terdiri dari: pendahuluan, isi, kesimpulan dan saran
3. Esai diketik menggunakan font Arial 11pt dan spasi 1,5
4. Panjang esai maksimal 3 halaman A4 dengan margin tiap halaman 3 – 3 – 3 – 3
5. Pada setiap halaman, cantumkan nama lengkap dan nama institusi di pojok kanan atas
Kontak
Untuk informasi lebih lanjut, silakan hubungi kontak di bawah ini:
* Ivan Ahda (0856 864 8641)
* Riesni Fitriani (0878 8111 1888)
Monday, March 22, 2010
sAya n Korupsi,,,,(korupsi dlm perspektif qu)
SAYA DAN KORUPSI
I. PENDAHULUAN
Wacana mengenai korupsi sampai hari ini masih saja menjadi hal yang banyak diperbincangkan oleh publik. Wacana ini semakin memanas ketika satu persatu kasus tindak pidana korupsi mulai terungkap oleh komisi pemberantasan korupsi. Kini korupsi sudah menjadi rahasia umum bahwa ternyata praktek-praktek korupsi telah menjalar ke berbagai sektor, mulai dari sekup terkecil sampai kelas menengah ke atas, Praktek-praktek korupsi semakin tak bisa dihindarkan dari kehidupan berbagai lapisan masyarakat kita hari ini. Kini korupsi sudah menyusupi berbagai lini seperti pemberitaan yang sudah banyak terungkap, praktek korupsi semakin membudaya di sektor pemerintahan seperti :DPR (baik pusat maupun daerah), Kejaksaan Agung, pejabat-pejabat daerah (Gubernur, walikota, bahkan kepala desa beserta perangkat-perangkatnya pun) kini telah banyak yang tertangkap tangan melakukan praktek-praktek korupsi yang banyak merugikan Negara. Bahkan para calon pimpinan daerah, calon legislative bahkan para bakal calon legislative pun juga tidak lepas indikasi melakukan praktek pelaksanaan korupsi. Ditambah pula sektor pendidikan kini juga banyak terindikasi melakukan praktek-praktek korupsi, dan masih banyak lagi. Bahkan kalau kita mau melihat lebih dekat ancaman untuk bisa terjangkit virus korupsi tanpa kita sadari berada sangat dekat dil ingkungan sekitar kita dan mungkin tak terkecuali kita pernah ataupun tidak sadar telah melakukan praktek-praktek yang mengarah ke praktek korupsi. Hal-hal kecil semisal datang tidak tepat waktu, menunda-nunda melakukan pekerjaan, hal ini juga berarti kita sudah mengkorupsi waktu, ataupun misalkan juga ketika kita mempunyai posisi penting disuatu lembaga tau perusahaan kita lebih mengutamakan saudara untuk bisa diterima bekerja diperusahaan tersebut walaupun saudara kita ternyata tidak mempunyai kualifikasi terhadap bidang tersebut. Kalau mau kita telaah ternyata gambaran hal-hal kecil seperti itu juga mempunyai kecenderungan mengarah kepada praktek-praktek korupsi. Sehingga perlu adanya suatu kajian yang mendalam mengapa praktek korupsi semakin tumbuh subur dan justru tidak menimbulkan efek jera pada pelakunya. Dan apa sebenarnya korupsi itu, apa saja penyebabnya, apa dampak yang bisa dirasakan, dan sebetulnya alternative solusi apa yang mampu kita tawarkan untuk memutus mata rantai akar dari permasalahan korupsi ini.
II. ISI
Korupsi banyak didefinisikan oleh para ahli, pakar, pemerhati, dalam setiap tulisan, artikel maupun buku yang mereka tulis. Definisi korupsi menurut Huntington (1968) adalah perilaku pejabat publik yang menyimpang dari norma-norma yang diterima oleh masyarakat, dan perilaku menyimpang ini ditujukan dalam rangka memenuhi kepentingan pribadi. Disini bisa saya katakan bahwa sebenarnya korupsi adalah perbuatan yang dilakukan berlawanan dengan apa yang seharusnya dilakukan. Penyebab korupsi pun beragam, mulai dari sikap mental seseorang yang ingin cepat kaya dengan cara yang tidak halal, perilaku konsumtif masyarakat, berbagai macam korupsi dianggap biasa, tidak dianggap bertentangan dengan moral, sehingga orang berlomba untuk korupsi, untuk menambah penghasilan yang kurang dari pejabat pemerintah dengan upeti atau suap, Rapuhnya moral dan rendahnya tingkat kejujuran dari aparat penyelenggara negara menyebabkan terjadinya korupsi serta kurang sempurnanya peraturan perundang-undangan. Hal-hal inilah yang kemudian menyebabkan praktek-praktek korupsi menjadi semakin tumbuh subur berada di bumi bernama Indonesia. Korupsi yang telah merajalela tersebut mempunyai dampak yang merugikan dan merusak tatanan dalam kehidupan bermasyarakat berbangsa dan bernegara,Di samping kerugian material juga terjadi kerugian yang bersifat immaterial,yaitu citra dan martabat bangsa kita di dunia internasional. Predikat kita sebagai negara yang terkorup di kawasan Asia Tenggara merupakan citra yang sangat mamalukan. Tetapi anehnya para
pemimpin di negeri ini masih adem ayem, tebal muka dan tidak memiliki rasa malu sehingga membiarkan praktek korupsi semakin menjadi-jadi.
Memahami permasalahan korupsi dengan berbagai kompleksitas masalahnya maka peran kita hari ini adalah bagaimana kita semua mampu memberi sebuah tawaran alternative solusi terhadap permasalahan ini, hal-hal yang bisa untuk coba ditawarkan antara lain: menimbulkan kesadaran rakyat untuk ikut memikul tanggung jawab guna melakukan partisipasi politik dan kontrol sosial, dengan bersifat acuh tak acuh, Upaya peningkatan kesadaran aparatur negara, kalangan pemuda dan tokoh agam terhadap perubahan perilaku anti korupsi dapat dilakukan melalui berbagai cara atau forum, seperti penataran, seminar, lokakarya dan sebagainya. Melalui forum tersebut dapa disampaikan pesan-pesan pembangunan yang diharapkan dapat merubah perilaku ke arah antikorupsi dan malu melakukan korupsi. Satu-satunya cara menyelamatkan Indonesia dari tindak korupsi yakni membangun generasi baru yang bebas korupsi. Generasi baru ini benar-benar menghayati nilai-nilai Pancasila. “Pancasila merupakan ideologi yang menyerap berbagai pemikiran di dunia yang jelas-jelas menjauhkan tindak korupsi, dan lebih mengutamakan kepentingan rakyat dan hal yang tidak kalah pentingnya adalah bagaimana menumbuhkan “sense of belongingness” dikalangan pejabat dan pegawai, sehingga mereka merasa perusahaan tersebut adalah milik sendiri dan tidak perlu korupsi, dan selalu berusaha berbuat yang terbaik.
III. KESIMPULAN
Dari penjabaran diatas dapat disimpulkan bahwa korupsi adalah perbuatan yang dilakukan berlawanan dengan apa yang seharusnya dilakukan Penyebab terjadinya korupsi yaitu sikap mental seseorang yang ingin cepat kaya dengan cara yang tidak halal, perilaku konsumtif masyarakat, berbagai macam korupsi dianggap biasa, tidak dianggap bertentangan dengan moral, sehingga orang berlomba untuk korupsi, untuk menambah penghasilan yang kurang dari pejabat pemerintah dengan upeti atau suap, Rapuhnya moral dan rendahnya tingkat kejujuran dari aparat penyelenggara negara menyebabkan terjadinya korupsi serta kurang sempurnanya peraturan perundang-undangan, dampak yang ditimbulkan secara umum yaitu kerugian materiil maupun immaterial
(1) merugikan keuangan negara, (2) menciptakan ekonomi biaya tinggi, (3) merendahkanmartabat manusia, bangsa dan negara, (4) menghambat pelaksanaan pembangunan, (5) menimbulkan kemiskinan, (6) merusak tatanan sosial, dan (7) melemahkan birokrasi pemerintah. Dan alternative solusi yang ditawarkan yaitu perlunya control social dari masyarakat, penanaman nilai-nilai luhur bangsa Indonesia sejak dini kepada generasi muda, menumbuhkan sense of belonging dikalangan pejabat atau pegawai.
IV. SARAN
Memberikan pendidikan antikorupsi kepada anak-anak Sekolah Dasar berupa penanaman nilai luhur berupa bersikap jujur, kerja keras, disiplin, berani, tanggung jawab, mandiri, sederhana, adil, dan peduli., memberikan tindakan repressif untuk para pelaku tindak korupsi, bagi pihak-pihak terkait menggalakkan program pembinaan untuk meningkatkan budaya malu dan meningkatkan kesadaran untuk berperilaku anti korupsi.
I. PENDAHULUAN
Wacana mengenai korupsi sampai hari ini masih saja menjadi hal yang banyak diperbincangkan oleh publik. Wacana ini semakin memanas ketika satu persatu kasus tindak pidana korupsi mulai terungkap oleh komisi pemberantasan korupsi. Kini korupsi sudah menjadi rahasia umum bahwa ternyata praktek-praktek korupsi telah menjalar ke berbagai sektor, mulai dari sekup terkecil sampai kelas menengah ke atas, Praktek-praktek korupsi semakin tak bisa dihindarkan dari kehidupan berbagai lapisan masyarakat kita hari ini. Kini korupsi sudah menyusupi berbagai lini seperti pemberitaan yang sudah banyak terungkap, praktek korupsi semakin membudaya di sektor pemerintahan seperti :DPR (baik pusat maupun daerah), Kejaksaan Agung, pejabat-pejabat daerah (Gubernur, walikota, bahkan kepala desa beserta perangkat-perangkatnya pun) kini telah banyak yang tertangkap tangan melakukan praktek-praktek korupsi yang banyak merugikan Negara. Bahkan para calon pimpinan daerah, calon legislative bahkan para bakal calon legislative pun juga tidak lepas indikasi melakukan praktek pelaksanaan korupsi. Ditambah pula sektor pendidikan kini juga banyak terindikasi melakukan praktek-praktek korupsi, dan masih banyak lagi. Bahkan kalau kita mau melihat lebih dekat ancaman untuk bisa terjangkit virus korupsi tanpa kita sadari berada sangat dekat dil ingkungan sekitar kita dan mungkin tak terkecuali kita pernah ataupun tidak sadar telah melakukan praktek-praktek yang mengarah ke praktek korupsi. Hal-hal kecil semisal datang tidak tepat waktu, menunda-nunda melakukan pekerjaan, hal ini juga berarti kita sudah mengkorupsi waktu, ataupun misalkan juga ketika kita mempunyai posisi penting disuatu lembaga tau perusahaan kita lebih mengutamakan saudara untuk bisa diterima bekerja diperusahaan tersebut walaupun saudara kita ternyata tidak mempunyai kualifikasi terhadap bidang tersebut. Kalau mau kita telaah ternyata gambaran hal-hal kecil seperti itu juga mempunyai kecenderungan mengarah kepada praktek-praktek korupsi. Sehingga perlu adanya suatu kajian yang mendalam mengapa praktek korupsi semakin tumbuh subur dan justru tidak menimbulkan efek jera pada pelakunya. Dan apa sebenarnya korupsi itu, apa saja penyebabnya, apa dampak yang bisa dirasakan, dan sebetulnya alternative solusi apa yang mampu kita tawarkan untuk memutus mata rantai akar dari permasalahan korupsi ini.
II. ISI
Korupsi banyak didefinisikan oleh para ahli, pakar, pemerhati, dalam setiap tulisan, artikel maupun buku yang mereka tulis. Definisi korupsi menurut Huntington (1968) adalah perilaku pejabat publik yang menyimpang dari norma-norma yang diterima oleh masyarakat, dan perilaku menyimpang ini ditujukan dalam rangka memenuhi kepentingan pribadi. Disini bisa saya katakan bahwa sebenarnya korupsi adalah perbuatan yang dilakukan berlawanan dengan apa yang seharusnya dilakukan. Penyebab korupsi pun beragam, mulai dari sikap mental seseorang yang ingin cepat kaya dengan cara yang tidak halal, perilaku konsumtif masyarakat, berbagai macam korupsi dianggap biasa, tidak dianggap bertentangan dengan moral, sehingga orang berlomba untuk korupsi, untuk menambah penghasilan yang kurang dari pejabat pemerintah dengan upeti atau suap, Rapuhnya moral dan rendahnya tingkat kejujuran dari aparat penyelenggara negara menyebabkan terjadinya korupsi serta kurang sempurnanya peraturan perundang-undangan. Hal-hal inilah yang kemudian menyebabkan praktek-praktek korupsi menjadi semakin tumbuh subur berada di bumi bernama Indonesia. Korupsi yang telah merajalela tersebut mempunyai dampak yang merugikan dan merusak tatanan dalam kehidupan bermasyarakat berbangsa dan bernegara,Di samping kerugian material juga terjadi kerugian yang bersifat immaterial,yaitu citra dan martabat bangsa kita di dunia internasional. Predikat kita sebagai negara yang terkorup di kawasan Asia Tenggara merupakan citra yang sangat mamalukan. Tetapi anehnya para
pemimpin di negeri ini masih adem ayem, tebal muka dan tidak memiliki rasa malu sehingga membiarkan praktek korupsi semakin menjadi-jadi.
Memahami permasalahan korupsi dengan berbagai kompleksitas masalahnya maka peran kita hari ini adalah bagaimana kita semua mampu memberi sebuah tawaran alternative solusi terhadap permasalahan ini, hal-hal yang bisa untuk coba ditawarkan antara lain: menimbulkan kesadaran rakyat untuk ikut memikul tanggung jawab guna melakukan partisipasi politik dan kontrol sosial, dengan bersifat acuh tak acuh, Upaya peningkatan kesadaran aparatur negara, kalangan pemuda dan tokoh agam terhadap perubahan perilaku anti korupsi dapat dilakukan melalui berbagai cara atau forum, seperti penataran, seminar, lokakarya dan sebagainya. Melalui forum tersebut dapa disampaikan pesan-pesan pembangunan yang diharapkan dapat merubah perilaku ke arah antikorupsi dan malu melakukan korupsi. Satu-satunya cara menyelamatkan Indonesia dari tindak korupsi yakni membangun generasi baru yang bebas korupsi. Generasi baru ini benar-benar menghayati nilai-nilai Pancasila. “Pancasila merupakan ideologi yang menyerap berbagai pemikiran di dunia yang jelas-jelas menjauhkan tindak korupsi, dan lebih mengutamakan kepentingan rakyat dan hal yang tidak kalah pentingnya adalah bagaimana menumbuhkan “sense of belongingness” dikalangan pejabat dan pegawai, sehingga mereka merasa perusahaan tersebut adalah milik sendiri dan tidak perlu korupsi, dan selalu berusaha berbuat yang terbaik.
III. KESIMPULAN
Dari penjabaran diatas dapat disimpulkan bahwa korupsi adalah perbuatan yang dilakukan berlawanan dengan apa yang seharusnya dilakukan Penyebab terjadinya korupsi yaitu sikap mental seseorang yang ingin cepat kaya dengan cara yang tidak halal, perilaku konsumtif masyarakat, berbagai macam korupsi dianggap biasa, tidak dianggap bertentangan dengan moral, sehingga orang berlomba untuk korupsi, untuk menambah penghasilan yang kurang dari pejabat pemerintah dengan upeti atau suap, Rapuhnya moral dan rendahnya tingkat kejujuran dari aparat penyelenggara negara menyebabkan terjadinya korupsi serta kurang sempurnanya peraturan perundang-undangan, dampak yang ditimbulkan secara umum yaitu kerugian materiil maupun immaterial
(1) merugikan keuangan negara, (2) menciptakan ekonomi biaya tinggi, (3) merendahkanmartabat manusia, bangsa dan negara, (4) menghambat pelaksanaan pembangunan, (5) menimbulkan kemiskinan, (6) merusak tatanan sosial, dan (7) melemahkan birokrasi pemerintah. Dan alternative solusi yang ditawarkan yaitu perlunya control social dari masyarakat, penanaman nilai-nilai luhur bangsa Indonesia sejak dini kepada generasi muda, menumbuhkan sense of belonging dikalangan pejabat atau pegawai.
IV. SARAN
Memberikan pendidikan antikorupsi kepada anak-anak Sekolah Dasar berupa penanaman nilai luhur berupa bersikap jujur, kerja keras, disiplin, berani, tanggung jawab, mandiri, sederhana, adil, dan peduli., memberikan tindakan repressif untuk para pelaku tindak korupsi, bagi pihak-pihak terkait menggalakkan program pembinaan untuk meningkatkan budaya malu dan meningkatkan kesadaran untuk berperilaku anti korupsi.
Thursday, March 18, 2010
mars KAMMI terbaru versi KAMMI daerah Lampung
Derai air mata kami bertabur
dalam sujud malam penuh syukur……
peluh kami telah deras mengucur,
bangkitkan jiwa umat yang hancur..
Wahai.. jiwa-Jiwa yg lemah,
Bangkitlah tuk masa depan yang cerah.
Wahai para pemegang amanah,
ingatlah semuanya kan punah ……
Reff
KAMMI… (Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berju..ang pertahankan agama
Hingga… syahid, kan menjadi nyata
KAMMI….(Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berge…rak tuntaskan kedholiman,
bergerak tuntaskan perubahan!!!!
dalam sujud malam penuh syukur……
peluh kami telah deras mengucur,
bangkitkan jiwa umat yang hancur..
Wahai.. jiwa-Jiwa yg lemah,
Bangkitlah tuk masa depan yang cerah.
Wahai para pemegang amanah,
ingatlah semuanya kan punah ……
Reff
KAMMI… (Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berju..ang pertahankan agama
Hingga… syahid, kan menjadi nyata
KAMMI….(Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berge…rak tuntaskan kedholiman,
bergerak tuntaskan perubahan!!!!
Sense Of Belonging
KAMMI Unila (KAMMILA) telah
lama dikukuhkan keberadaanya. Pengukuhan ketua, jajaran BPH dan PH komisariatpun
telah lama digelar. Itupun sudan berselang 2 bulan silam. Dalam penantian yang
panjang sebelum pelantikan dan up grading
pengurus (pelantikan: Selasa, 16 Maret 2010), KAMMILA sudah banyak melakukan
agenda besar berupa proses kaderisasi; 5, 6, dan 7 Maret 2010, berupa Dauroh
Marhalah (DM) 1 perdana pasca peleburan 3 komisariat di Unila yang kini menjadi
KAMMI Unila (KAMMILA). Dalam pelaksanaannya di lapangan, banyak sekali dinamika
yang terjadi- yang ini selaiknya menjadi bahan evaluasi bagi para kader ke
depan. Setidaknya sebelum pelantikan seluruh pengurus KAMMILA tidak hanya
berdiam diri menunggu, tapi sudah aktif untuk menggelar agenda-agenda yang
memang sedianya segera dilakukan, mengingat proses keterbutuhan gerakan hari
ini.
Banyak sekali dinamika yang
saya rasakan selama hampir 2 tahun saya menjadi seorang anggota biasa 1 (AB 1)
KAMMI. Dan memang pasca DM1, lama-kelamaan kader-kader yang telah direkrut
tidak semua mampu bertahan. Mungkin ini terjadi karena kader KAMMI belum
merasakan diberi sesuatu dan diperlakukan spesial layaknya bayi yang baru
lahir. Karena memang di KAMMI yang dituntut adalah bagaimana kita sudah
mampu memberikan kontribusi di KAMMI. Mungkin juga karena banyak kader
KAMMI yang belum memiliki sense of belonging terhadap KAMMI.
Dan belum sepenuhnya memahami fikroh yang dibangun di KAMMI (visi, misi,
prinsip, paradigma dan kredo gerakan KAMMI)- yang kalau kader KAMMI mampu
memahami fikroh tsb, akan sangat luar biasa output yang diperoleh sebagai kader
KAMMI.
Memang tidak dipungkiri,
hari ini kader-kader KAMMI terutama di Unila, banyak sekali yang memegang
amanah di kampus, sehingga terjadi double amanah bahkan multiple amanah. Hal
ini merupakan masalah klasik yang memang seringkali terjadi di tiap tahunnya,
yang jadi pertanyaan menggelitik di hati saya, mengapa kebanyakan dari
teman-teman tsb lebih disibukkan dengan amanah di kampus dibanding di ‘rumah’
yang telah membesarkan namanya (baca:kammi) dan tidak mau lagi kembali di rumah
yang telah membesarkan namanya. Memang saya akui di KAMMI kita tidak dihadapkan
pada kondisi kenyamanan seperti halnya di lembaga dakwah kampus ataupun lembaga
eksekutif kampus sekalipun (baca:lembaga internal kampus), karena memang di
KAMMI kita dihadapkan pada bagaimana kita mampu menjawab keresahan publik
dengan perbagai permasalahan yang terjadi, baik di tataran kampus maupun
kedaerahan. Karena yang dibangun adalah bagaimana kita tidak hanya menjadi
agent of change tapi mampu menempatkan dirinya sebagai direct of change.
Keresahan pribadi yang bisa jadi
juga sudah menjadi keresahan jama’ah. Mari bersama kita sikapi dengan menciptakan
sense of belonging di hati kita masing-masing.
Albarokah,
18 Maret 2010
Derai air mata kami bertabur
dalam sujud malam penuh syukur……
peluh kami telah deras mengucur,
bangkitkan jiwa umat yang hancur..
Wahai.. jiwa-Jiwa yg lemah,
Bangkitlah tuk masa depan yang cerah.
Wahai para pemegang amanah,
ingatlah semuanya kan punah ……
Reff
KAMMI… (Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berju..ang pertahankan agama
Hingga… syahid, kan menjadi nyata
KAMMI….(Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berge…rak tuntaskan kedholiman,
bergerak tuntaskan perubahan!!!!
dalam sujud malam penuh syukur……
peluh kami telah deras mengucur,
bangkitkan jiwa umat yang hancur..
Wahai.. jiwa-Jiwa yg lemah,
Bangkitlah tuk masa depan yang cerah.
Wahai para pemegang amanah,
ingatlah semuanya kan punah ……
Reff
KAMMI… (Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berju..ang pertahankan agama
Hingga… syahid, kan menjadi nyata
KAMMI….(Kesatuan Aksi ….Maha…siswa Muslim Indonesia)
Berge…rak tuntaskan kedholiman,
bergerak tuntaskan perubahan!!!!
Subscribe to:
Posts (Atom)