HUKUM KENOL TERMODINAMIKA

Untuk melengkapi cakrawala termodinamika perlu diketahui adanya hukum nol, yaitu hukum keseimbangan termal.Hukum ini mula-mula tidak disadari pentingnya terhadap konsep temperatur sebelum cabang termodinamika yang lain berkembang.

Untuk mengetahui hukum nol , dimisalkan ada gas seperti pada gambar di bawah ini.

Suatu gas mempunyai volume V1tekanan p1dan temperatur T1terpisah dari gas yang lain yang mempunya iV2,P2  danT2.kemudian kedua gas dihubungkan dengan suatu dinding.Maka terdapatlah dua kemungkinan , yaitu kedua gas

1) tidak saling mempengaruhi dan

2) saling mempengaruhi.

Jika tidak terjadi pengaruh, maka di dinding dikatakan mempunyai sifat insulasi atau adiabatik , tentu saja pada proses ini kedua tekanan tetap seperti sebelumnya.Tetapi jika terjadi pengaruh maka tekanan masing-masing akan berubah menjadi p1 dan p2 , dan sistem dikatakan dalam kestimbangan termal.

Gas A dalam keadaankeseimbangan termal dengan B, dan gas B dalam keseimbangan termal dengan C atau dengan lain perkataan , bahwa A dalam keseimbangan termal dengan B dan C juga dalam keseimbangan termal dengan B .Maka kalauB diambil , gas A dan Cmasing-masing dalam keseimbangan termal yang satu terhadap yang lain dan pengalaman inilah yang akhirnya muncul hukum nol yaitu jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal.

Untuk mendalami hukum kenol Termodinamika perlu diketahui pengertian sistem. Apakah sistem itu ? Apa yang menjadi objek penelitian atau penyelidikan termodinamika disebut sistem. Contoh sistem adalah: padatan,cairan,gas, batere, sepotong logam, dan mesin. Segala sesuatu di luar sistem disebut lingkungan sistem. Oleh sebab itu , sistem ditambah dengan lingkungan sistem disebut alam atau alamraya.

SISTEM + LINGKUNGAN SISTEM = ALAM JAGAT RAYA

Antara sistem dan lingkungan sistem terdapat dinding pemisah dan dapat terjadi interaksi kalor atau interaksi termal atau interaksi pengadaan usaha. Jika interaksi antara sistem dengan lingkungan sistem ini dicegah oleh dinding pemisah lainnya, sehingga tidak terjadi interaksi, maka sistem disebut sistem terisolasi.

Interaksi termal terjadi apabila dinding pemisahan tara sistem dan lingkungan sistem bersifat diatermik,yaitu dinding yang dapat meneruskan kalor. Pada kontak diatermik, koordinat masing-masing sistem berubah, karena terganggu.Namun suatu keadaan sertimbang baru akan tercapai setelah kalor berpindah dari sistem yang panas kesistem yang kurang panas. Dalam keadaan setimbang yang baru ini, kedua sistem memiliki temperatur yang sama. Pada dasarnya hukum kenol termodinamika merupakan azas kesetimbangan termodinamik . Azas tersebut menyatakan , jika dua objek yang terpisah ada dalam keadaan setimbang termodinamik dengan objek yang ketiga dan mereka ada dalam keadaan setimbang , maka ketiga objek yang ada dalam kesetimbangan termodinamik mempunyai temperatur yang sama .

                                    Gambar Hukum Kenol Termodinamika

Dengan kata lain hukum kenol termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut .  Apabila sistem A berada dalam keadaan setimbang termal dengan sistem B dan sistem A juga dalam keadaan setimbang termal dengan sistem C, maka sistem B juga berada dalam keadaan setimbang termal dengan sistem C .

Hukum zeroth sebagai hubungan kesetaraan

Suatu sistem dikatakan berada dalam kesetimbangan termal ketika tidak mengalami perubahan bersih energi panas. Jika A, B, dan C yang berbeda sistem termodinamika , hukum zeroth dari termodinamika dapat dinyatakan sebagai:

Jika A dan C masing-masing dalam kesetimbangan termal dengan B, A juga dalam kesetimbangan dengan C.

Pernyataan ini menegaskan bahwa kesetimbangan termal adalah hubungan Euclidean antara sistem termodinamika.Jika kita juga mengakui bahwa semua sistem termodinamika berada dalam kesetimbangan termal dengan diri mereka sendiri, maka kesetimbangan termal juga merupakan hubungan refleksif .Hubungan yang baik refleksif dan Euclidean adalah hubungan kesetaraan . Salah satu konsekuensi dari penalaran ini adalah bahwa kesetimbangan termal adalah hubungan transitif : Jika A berada dalam kesetimbangan termal dengan B dan B berada dalam kesetimbangan termal dengan C, maka A berada dalam kesetimbangan termal dengan C. Konsekuensi lain adalah bahwa hubungan kesetimbangan simetris : Jika A berada dalam kesetimbangan termal dengan B, maka B berada dalam kesetimbangan termal dengan A. Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan satu sama lain, atau bahwa mereka berada dalam kesetimbangan bersama. Secara implisit dengan asumsi kedua refleksivitas dan simetri, hukum zeroth Oleh karena itu sering dinyatakan sebagai :

Jika dua sistem berada dalam kesetimbangan termal dengan sistem ketiga, maka mereka berada dalam kesetimbangan termal dengan satu sama lain.

Sekali lagi, secara implisit dengan asumsi kedua refleksivitas dan simetri, hukum zeroth kadang-kadang dinyatakan sebagai hubungan transitif: ^[4]

Jika A berada dalam kesetimbangan termal dengan B dan jika B berada dalam kesetimbangan termal dengan C, maka A berada dalam kesetimbangan termal dengan C.