BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangPara ilmuwan kimia prihatin dengan hukum-hukum pada interaksi kimia.Teori-teori itu diuraikan untuk menjelaskan seperti interaksi dasar secara luas pada hasil percobaan. Pendekatannya sebagian dengan metoda termodinamika atau kinetik. Pada termodinamika, kesimpulannya sampai pada dasar perubahan energi dan entropi yang menyertai perubahan sistem. Dari perubahan nilai energi bebas reaksi dan oleh karena tetapan kesetimbangan, itu hal yang mungkin untuk memperkirakan secara langsung perubahan kimia yang akan terjadi. Termodinamika tidak dapat memberikan beberapa informasi mengenai laju perubahan yang terjadi atau mekanisme pereaksi yang dirubah menjadi produk.Mengukur temperatur tubuh pasien merupakan salah satu tugas perawat yang sering dilakuakan; kekerapannya menunjukkan pentingnya hubungan antara mempertahankan temperatur tubuh yang benar dengan homeostatis. Oleh karena itu, memahami berbagai cara untuk mengontrol temperatur (secara internal maupun eksternal) penting dalam memahami terapi dan pencegahan berbagai keadaan medis.

B. Ruang LingkupMakalah ini mencakup :a. Definisi termodinamikab. Konsep Dasar dalam Termodinamikac. Sistem Termodinamikad. Keadaan Termodinamikae. Proses Termodinamikaf. Energi dalam dan Hukum Pertama Termodinamikag. Hukum TermodinamikaC. Tujuana. Memahami dan mengetahui Definisi termodinamikab. Memahami dan mengetahui Konsep Dasar dalam Termodinamikac. Memahami dan mengetahui Sistem Termodinamikad. Memahami dan mengetahui Keadaan Termodinamikae. Memahami dan mengetahui Proses Termodinamikaf. Memahami dan mengetahui Energi dalam dan Hukum Pertama Termodinamikag. Memahami dan mengetahui Hukum Termodinamika

BAB IIPEMBAHASAN

A. Definisi Termodinamika

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = panas and dynamic = perubahan) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal. Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengankinetika reaksi(kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalahproses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan". Termodinamika berasal dari dua kata yaitu thermal (yang berkenan dengan panas) dan dinamika (yang berkenaan dengan pergerakan), jadi termodinamika adalah ilmu mengenai fenomena-fenomena tentang enersi yang berubah-ubah karena pengaliran panas dan usaha yang dilakukan.Misalnya suatu benda dinaikkan suhunya maka timbul pemuaian atau penyesuaian; pada termo elemen akan membangkitkan gaya gerak listrik. Pada proses ini terdapat suatu pemindahan panas dan juga bekerja sesuatu gaya yang mengalami perpindahan yang mengakibatkan terlaksananya suatu usaha.Dengan demikian termodinamika merupakan akar dari beberapa cabang ilmu fisika. Dalam mempelajari termodinamika bukan hanya fenomena suhu tapi juga tuntunan logika, sifat-sifat gas, larutan zat padat, dan reaksi kimia. Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalamtermodinamika tak-setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsepwaktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontandalamabad ke-20dan riset sekarang ini tentangtermodinamika benda hitam.

B. Konsep Dasar dalam TermodinamikaPengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.

C. Sistem TermodinamikaSistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan.Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:1. Sistem terisolasi:Sistem terisolasi adalah tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.2. Sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:a. Pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.b. Pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.3. Sistem terbuka : terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.

D. Keadaan TermodinamikaKetika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.

E. Proses TermodinamikaKalor (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. 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. 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. Untuk kasus ini, kita bisa menganggap popcorn sebagai sistem, panci sebagai pembatas dan udara luar, nyala api dan lain lain 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. Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja, disebut sebagai proses termodinamika.

F. Energi dalam dan Hukum Pertama TermodinamikaEnergi dalam sistem merupakan jumlah seluruhenergi kinetikmolekul sistem, ditambah jumlah seluruhenergi potensialyang 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 :

Keterangan :U = Perubahan energi dalamQ = KalorW = KerjaPersamaan 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).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 merupakankalor yang ditambahkan pada sistem(Q positif), sedangkan Kerja (W) pada persamaan di atas merupakankerja yang dilakukan oleh sistem(W positif). Karenanya, jikakalor meninggalkan sistem, makaQ bernilai negatif. Sebaliknya, jikakerja dilakukan pada sistem, makaW bernilai negatif.

G. Hukum TermodinamikaTermodinamika adalah suatu pengetahuan tentang transformasi energy ke dalam usaha. Walaupun keerja/usaha dapat ditransfomasi secara komplit ke dalam energy dalam, namun energi dalam tidak dapat ditransformasikan secara komplit ke dalam usaha. Hal ini disebabkan adanya hukum termodinamika kedua yang membatasinya. Dalam mempelajari termodinamika ini dikenal ada 4 hukum termodinamika yaitu :1. Hukum ke nol termodinamika ( oleh R.H.Fowler)2. Hukum pertama termodinamika 3. Hukum kedua termodinamika4. Hukum ketiga termodinamikaPada pembahasan ini akan lebih mudah bila menggunakan matematik tetapi seing terasa sulit untuk dimengerti. Oleh karena banyak hal yang diperlukan imaginasi dan banyak kaitan dengan zat-zat. Oleh karena itu dalam pembahasan dipakai gas sebagai contoh oleh karena gas mempunyai sifat sederhana.1. Hukum ke nol termodinamikaDalam keadaan adiabatic suatu gas ideal dalam ruangan tertutup pemuaian sangat lambat, tidak ada panas yang dimasukkan maupun dilepaskan. Dari proses ini makan diperoleh Pada uraian hukum I termodinamika : Maka : Apabila mempergunakan hukum gas ideal untuk mencari harga P sebagai fungsi T dan V (PV=nRT) makan : Dengan mempergunakan hukum gas ideal untuk mencari formula yang penting pada proses adibiatik gas : Oleh karena maka

Sistem CHarga ini sangat berguna pada bab bunyi. Hukum ke nol termodinamika ini dapat dijelaskan secara singkat yaitu apabila ada dua sistem A dan B dalam keadaan setimbang termal maka sistem ketiga C juga dalam keadaan setimbang termal.(gb.108)

Sistem A

Sistem B

Gambar 1082. Hukum I TermodinamikaHukum I Termodinamika adalah bentuk lain dari hukum kekekalan energi yang diaplikasikanpada perubahan energi dalam yang dialami oleh suatu sistem. Maka, Sistem adalah sejumlah zat dalam suatu wadah, yang menjadi pusat perhatian untuk dianalisis. Lingkungan adalah segala sesuatu diluar sistem. Batas adalah perantara lingkungan dan sistem.Hukum pertama termodinamika menunjukkan bahwa energi dalam tidak dapat diukur tapi dapat diukur dari nilai kalor dan kerja. Kalor dapat diukur dengan percobaan dan kerja. Kerja dihitung melalui volume dan tekanan yang melawan perubahan itu.Penerapan Hukum I termodinamika pada berbagai proses gas :a. Proses isotermissuhu tetaptidak ada perubahan energi dalamU = 0Q = W (kalor yang diserap seluruhnya digunakan untuk melakukan usaha)b. Proses isobarisQ =U + Wc. Proses isokhorikvolume tetaptidak melakukan usahaW = 0Q =U ( kalor yang diserap hanya digunakan untuk menaikkan energi dalam gas )d. Proses adiabatikQ = 0U + W = 0W = -U (usaha yang dilakukan gas sama dengan penurunan energi dalam gas)

3. Hukum II ThermodinamikaHukum kedua termodinamika mengemukakan bahwa semua proses atau reaksi yang terjadi di alam semesta, selalu disertai dengan peningkatan entropi. Perubahan entropi (dS) adalah suatu fungsi keadaan yang merupakan perbandingan perubahan kalor yang dipertukaran antara sistem dan lingkungan secara reversibel (qrev) terhadap suhu tertentu T (oC). Persamaan yang menyatakan besarnya entropi dinyatakan sebagai berikut :dS = qrev/T

3. Hukum III Thermodinamikamempunyai entropi Hukum ketiga menyatakan bahwa suatu unsur atau senyawa yang murni dalam bentuk kristal sempurna nol pada suhu 0oC, secara matematika dinyatakan sebagai berikut :Soo = 0Berdasarkan hukum ketiga dapat dilakukan pengukuran dan perhitungan kalor yang diserap suatu zat murni dari 0oK sampai suhu tertentu. Kerja yang dapat diperoleh dari jumlah kalor sama dengan banyaknya kalor dikurangi sebagian dari jumlah tersebut. Sistem adalah bagian dari dunia yang menjadi perhatian khusus bagi dunia kita. Sistem dapat berupa tabung reaksi, mesin, sel elektrokimia, dan sebagainya. Di sekitar sistem ada lingkungan, tempat kita melakukan pengamatan. Dengan menetapkan batas sistem dan lingkungannya kita bisa mendapatkan spesifikasi yang teliti batas antara keduanya. Jika materi dapat dipindahkan melalui batas antara sistem dan lingkungannya, maka sistem itu dikatakan terbuka. Sebaliknya jika materi tidak dapat dipindahkan dikatakan sebagai sistem tertutup. Sistem tertutup yang tidak mempunyai kontak mekanis maupun termal dengan lingkungannya disebut sistem terisolasi. Sebuah sistem dapat mengalami berbagai proses sesuai keadaannya saat itu. Keadaan itu sedemikian rupa sehingga salah satu variabel sistem konstan. Berbagai macam proses itu adalah :a) Proses isotermal, yaitu proses yang berlangsung pada suhu tetap (T1=T2), akibatnya energi dalam tetap.b) Proses isovolum, yaitu proses yang tidak mengalami perubahan volum (DV=0), akibatnya sistem tidak melakukan kerja.c) Proses adiabatik, yaitu proses yang tidak menyerap atau melepas kalor, yang berarti energi dalam sistem dipakai untuk menghasilkan kerja

4. TermometrikMengetahui panas dinginnya suatu zat dengan mempergunakan indra peraba merupakan penilaian yang subjektif serta tidak ilmiah. Pengamatan secara itu disebut pengamatan yang kwalitatif yang justru dapat menyesatkan. Misalnya seseorang mencelup tangannya ke dalam air suam akan menilai air itu hangat, apabila orang tersebut sebelumnya telah mencelupkan tangannya ke dalam air dingin. Sebaliknya akan terasa dingin apabila sebelumnya tangannya telah dicelupkan ke dalam air yang lebih hangat. Untuk menghindari penilaian yang subjektif perlu ada penilaian yang kwantitatif. Justru ini perlu adanya alat ukur serta satuan dasar. Alat yang dipakai untuk pengukuran suhu tersebut disebut Termometer; prinsip dasar dari alat ukur ini ialah fenomena pemuaian yang merupakan indeks temperatur. Contoh : termometer air raksa dan termometer alkohol.Air raksa mempunyai batas muai dan titik uap tertentu yaitu pada -40oC air raksa akan membeku dan titik uap berkisar di atas 360oC sehingga perlu ada metoda lain/ alat lain untuk mengukur suhu suatu benda.Macam-macam termometer :a. Termometer air raksa/alkoholb. Termometer tahanan (termistor termometer)c. Termometer elemen (termocouple)d. Pyrometer optike. Termometer gas yang bervolume tetapDalam bidang kedokteran penggunaan termometer air raksa/alkohol sangat populer.a. Termometer air raksaAlat ini terlukis (Gb. 97). Termometer ini terdiri dari bola gas A berdinding tipis. Bagian atas bola dihubungkan dengan pipa kapiler B. Air raksa mengisi bola A dan sediki pipa kapile B. Antara pipa kapiler dan bola A terdapat suatu penyempitan. Tujuannya agar supaya air raksa setelah memuai, tidak mudah kembali ke keadaan semula. Bagian atas kapiler dihamparkan udara kemudian ujung kapiler tersebut ditutup. Untuk mengukur tinggi permukaan raksa dibuat skala yang digoreskan pada dinding pipa tersebut. Pada dinding belakang yang berlawanan dengan skala, di sebelah luarnya ruangan terdapat/diberikan lapisan perak agar dapat memeberikan gambaran skala lebih tajam. Untuk jelasnya dibuat potongan penumpang lintang pipa kapiler dari sebuah termometer.

b. Termometer Tahanan (Resistance Termometer)Termometer ini merupakan salah satu dari termometer elektronik yang menggunakan termistor. Termistor merupakan elemen semi konduktor yang mempunyai berbagai variasi tahanan terhadap temperatur. Termistor ini terdiri dari kawat halus platina yang dililitkan pada kerangka mika kemudian dimasukkan ke dalam tabung gelas yang berdinding tipis sebagai pelindung. Rangkaian termoter ini merupakan rangkaian Jembatan Wheaston. Termometer tahanan ini sangat peka mengukur suhu sampai ketelitian 0,001OC. Daerah ukur -250OC sampai 1.760oCRx di sini adalah termistor. Pada rangkaian Jembatan Wheatson ini diusahakan agar tidak ada arus yang melewati galvanometer. Dengan adanya perubahan tegangan pada galvanometer dapat diketahui berapa besarnya temperatur.Ketelitian termistor ini dapat mengukur 0,001oC. Di klinik banyak digunakan termistor ini ; apabila diletakkan di dalam hidung untuk memonitor suhu pernafasan maka alat ini disebut Pneumograf.

c. TermokoupleDasar termokouple dalam pengukuran suhu (Thermoelectric thermometry) dikemukakan oleh Seebeck (1821), beliau mengamati suatu gaya gerak listrik (electro motive force) yang timbul pada hubungan dua logam yang berbeda. Fenomena ini terjadi oleh karena ada dua efek yang timbul secara independen. Efek primer : Dijumpai oleh Paltier yaitu adanya gaya gerak listrik oleh karena hubungan dua buah logam yang berbeda dan perbedaan temperatur antara dua buah sambungan. Gaya gerak listrik Pelteir berbanding lurus dengan perbedaan temperatur antara dua buah sambungan.Efek sekunder :Dicetuskan oleh Thomson (Lord Kelvin) yaitu gaya gerak listrik yang timbul oleh karena adanya gradient temperatur sepanjang setiap konduktor. Gaya gerak listrik Thomson berbanding lurus dengan perbedaan antara kwadrad temperatur absolut (T1 dan T2). Pengetahuan akan dua efek ini tidak lazim berguna dalam penggunaan praktek. Namun dalam data kaliberasi empiris biasanya menggunakan kurva dalam kaitan dengan voltase Seebeck yaitu :E=aT+ At2+. . . . .T=dalam derajat celciusTemperatur reference adalah 0o.Dari uraian di atas diperoleh kesimpulan bahwa rangkaian antara dua buah logam yang berbeda akan timbul gaya gerak listrik (GGL). Dengan mengukur GGL ini dapat di konversikan ke dalam skala suhu.Termometer elemen ini dapat mengukur suhu -190oC sampai 300oC.Untuk 100oC GGL yang dihasilkan 4mV. Berdasarkan teori tersebut maka dapat dibuat rangkaian termo elemen.

d. Pyrometer optikPyrometer optic diarahkan ke tungku pembakaran yang sedang nyala, kemudian lampu dinyalakan. Nyala lampu diatur sedemikian rupa sehingga sesuai dengan nyala tungku. Berdasarkan skala suhu yang diketahui, kemudian skala pada amperemeter disesuaikan dengan skala suhu.

e. Termometer gas bervolume konstanPada gambar tampak ruangan C berisikan gas hidrogen atau helium. Tekanan gas itu dapat diukur dengan manometer air raksa AB. Jika suhu diruangan C naik maka volume gas mendesak air raksa pada pipa B dan pipa A tampak air raksa ke atas.Dengan mengatur pipa karet D diusahakan agar kedudukan air raksa di kolam B pada kedudukan semula. Jadi volume gas tetap konstan. Dengan demikian diperoleh :T = 273,16 Volume tetap

H. SKALA TEMPERATURDi Amerika banyak yang mempergunakan skala Fahrenheit (00F). dalam pembuatan skala itu dicari titik referensi, yang disebut titik tetap kemudian dibuat skala sekehendak kita. Sebelum tahun 1954 ditentukan dua titik sebagai acuan baku yaitu titik es dan titik uap.Titik es yaitu suatu titik dimana terdapat campuran air yang jenuh udara dengan es yang bertekanan 1 atmosfir. Titik uap ialah suhu dimana terdapat air mendidih pada tekanan 1 atmosfir.Fahrenheit pada tahun 1724 telah menentukan skala temperature dimana pada 320F adalah titik es, pada 2120F merupakan titik uap serta temperatur rectal berkisar 98,60F. dalam bidang kedokteran banyak menggunakan skala Celcius, titik es diberi harga 00C suhu pada titik uapnya diberi 1000C. untuk keperluan bidang ilmu pengetahuan diperlukan skala lain yaitu skala Kelvin.Sekarang ini titik tripel dipakai sebagai titik acuan baku yaitu 0,010C (273,16 K). untuk mendapat gambaran jelas tentang hubungan ini, dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Skala Ranking digunakan di Inggris. Hubungan skala suhu itu dapat dinyatakan dalam persamaan :

I. PENGATURAN SUHU TUBUH1. Kesetimbangan PanasPengaturan temperatur atau regulasi termal ialah suatu pengaturan secara kompleks dari suatu proses fisiologis di mana terjadi kesetimbangan antara produksi panas dan kehilangan panas sehingga suhu tubuh dapat dipertahankan secara konstan.Burung atau mammalia secara fisiologis digolongkan dalam Worm-Blooded atau Homotermal. Organisme homotermal ini secara umum dapat dikatakan temperatur tubuh tetap konstan walaupun suhu lingkungan berubah. Hal ini oleh karena ada interaksi secara berantai antara heat produksi (pembentukan panas) dan heat loss (kehilangan panas). Kedua proses ini dalam keadaan tertentu aktifitasnya diatur oleh susunan syaraf pusat yang mana mengatur metabolisme, surkulasi (peredaran darah), perspirasi (penguapan) dan pekerjaan otot-otot skeletal; sebagai kontraksi otot banyak menghasilkan panas, rumusnya dapat ditulis:K = K = efisiensiH = energi total (dalam kalori) pada waktu kerjaW = usaha dinyatan dalam kg M2. Topografi Temperatur Badan dan KulitTemperatur 37oC diterima sebagai temperatur normal tubuh manusia. Untuk mengukur rata-rata temperatur badan dan kulit terdapat banyak kesukaran. Di klinik sering dipakai lokasi pengukuran temperatur pada ketiak (aksila), sub lingual (di bawah lidah) atau rektal (dubur). Temperatur liang dubur (rektal) 0,3 sampai dengan 0,5oC lebih tinggi dari pada temperatur aksila. Daerah tubuh maupun kepala mempunyai temperatur kulit lebih tinggi daripada anggota badan. Untuk mengetahui rata-rata temperatur kulit banyak metoda yang digunakan untuk menghitungnya. Tetapi metoda yang lazim dipakai untuk menghitung temperatur kulit rata-rata ialah :0,07 Tkepala + 0,14 Tlengan + 0,05 Ttangan + 0,07 Tkaki + 0,13 Tbetis + 0,09 Tpaha + 0,35 Tbatang tubuhDengan mengetahui temperatur kulit rata-rata tersebut dapat menghitung temperatur tubuh rata-rata : Mean body temperature = (0,69 x temp. rektal + temp.kulit rata-rata).Kwantitas ini berkaitan dengan panas yang tertampung di dalam tubuh manusia (Heat Storage). Untuk menghitung banyaknya panas-panas yang tertampung di dalam tubuh, harus menghitung perubahan temperatur tubuh rata-rata dikalikan dengan panas spesifik dan massa badan maka diperoleh persamaan :

3. Pengaturan temperatur tanpa umpan balik dan dengan umpan balika. Pengaturan temperatur tanpa umpan balikYang dimaksud dengan pengaturan temperatur berarti mengatur heat loss dan heat produksi. Untuk manusia hal ini dapat terjadi tetapi bagi benda-benda mati tidak, oleh karena benda mati tidak produksi panas sehingga umpan balik tidak pernah terjadi. Misalnya : sebuah logam dipanaskan berarti temperatur akan meninggi dengan demikian logam tersebut akan memuai sesuai dengan persamaan :

Pada temperatur tinggi ini logam akan memancarkan radiasi (heat loss). Apabila logam tersebut diletakan pada tempat yang dingin, logam tersebut akan dingin perlahan lahan dan tidak mungkin dapat memanaskan diri sendiri, sehingga dapat kita katakan bahwa pada benda mati tidak akan terjadi umpan balik akibat perbedaan temperatur.4. Pengaturan temperatur dengan umpan balik Pengaturan fisik panas secara implisit adalah sejumlah total dari proses fisiologis di mana terjadi peningkatan dan penurunan panas dari tubuh kita.Mekanisme aktifitas oleh dingin :MengigilKelaparanPeningkatan aktifitas otot bergarispeningkatan produksi panasPeningkatan sekresi norefeneprinDan efeneprin

Penyempitan pembulu darah kutaneus penurunanKulit mengkerutkehilangan panas.

Mekanisme aktifitas oleh panas :Pelebaran pembulu darah kulitBerkeringatpeningkatan kehilangan panasPeningkatan pernafasan

Nafsu makan berkurangpenurunanLesu dan lembamproduksi panas.

5. Penggunaan Energi PanasTelah dibicarakan bahwa hamparan energi panas dapat melalui konduksi, konveksi, dan evaporasi.Dengan mengetahui sifat hamparan energi panas ini diusahakan agar dengan cara apa saja dapat mentransferkan panas tersebut serta bagaimanakah agar energi panas tersebut dapat mencapai tubuh. Energi panas mula-mula akan penetrasi ke dalam jaringan kulit dalam bentuk berkas cahaya (dalam bentuk radiasi atau konduksi). Kemudian akan menghilang di daerah jaringan yang lebih dalam berupa panas. Panas tersebut kemudian diangkut ke jaringan lain dengan cara konveksi yaitu diangkut ke jaringan seluruh tubuh melalui cairan tubuh.Metoda-metoda yang dipakai dalam pengobatan :a. Metoda KonduksiMetoda ini merupakan dasar dari sifat fisik kedua benda. Apabila terdapat perbeedaan temperatur antara kedua benda maka panas akan ditransfer secara konduksi yaitu dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin.Pemindahan energi panas total tergantung pada :a) Luas daerah kontakb) Perbedaan temperaturc) Lama melakukan kontakd) Material konduksi panas

Melalui metoda konduksi ini dapat berupa :1. Kantong air panas/ botol berisi air panasCara ini sangat efisiensi dalam pengobatan penderita nyeri. Misalnya nyeri daerah abdomen (perut).

2. Handuk PanasCara ini sangat berhasil apabila pengobatan dilakukan pada daerah otot yang sakit. Misalnya spasme otot, fase akut poliomyelitis.3. Turkish batsh (mandi uap)Mandi uap ini sangagt populer dalam masyarakat. Tetapi manfaat dari metode ini belum diketahui dengan pasti. Hanya dikatakan sebagai penyegar atau dikatakan mempunyai efek relaksasi otot.4. Mud Packs (lumpur panas)Lumpur panas dapat mengkonduksi panas ke dalam jaringan serta dapat pula mencegah kehilangan panas tubuh (heat loss).5. Wax Bath (parafin bath)Dengan cara in sangat efisien untuk mentransferkan panas pada tungkai bawah terutama pada orang tua.Cara wax bath :Wax diletakkan di dalam bak dan dipanaskan temperatur 115o smapai 120oF. Lama merendam kaki bekisar antara 30 menit sampai 1 jam.6. Electric PadCaranya dengan melingkari kawat elemen panas yang dibungkus asbes atau plastik. Untuk amannya dilengkapi dengan termostat. Output bekisar antara 8-10 watt/foot.Dikatakan dengan metode konduksi (1s/d 6) ini dapat melakuakn pengobatan terhadap penyakit :a) Neuritis b) Sprainsc) Straind) Contusioe) Siausitisf) Low back pain

b. Metode radiasiMetode ini dipergunakan untuk pemanasan permukaan tubuh serupa dengan pemanasan dengan sinar matahari atau nyala api. Sumber radiasi berasal dari :1) Electric fire, ada dua tipe :a) Old type fire.Mempunyai daya 750 Watt dengan range radiasi antara merah dan mendekati infra red serta panjang gelombang lebih pendek dari 15.000 A0 . ini sering dipergunakan pada home treatment.b) Pensil bar tipe.Ini mempergunakan reflektor rektangular dan shape like acoustic type.2) Infra merahUntuk mendapat infra red maka dipakai lampu pijar berkisar antara 250 W s/d 1.000 W serta diberi filter merah.Gelombang infra red yang dipergunakan antara 800 s/d 40.000 nm ( 1 nm = 10-9 m ). Penetrasi energi / gelombang pada kulit 3 mm dan mengikat dipermukaan kulit. Bila kita pegunakan large lamp maka radiasi yang diperoleh mendekati infra red, tetapi kualitas emisi gelombang panjang radiasi lebih dari pada radient infra red heat lamp.Lampu radient infra red berkisar antara 7.500 s/d 12.000 A0 tetapi kenyataan maksimal 40.000 A0. Jika memakai silikon yang mengandung chlorium resistant element di dalamnya maka benda ini memproduksi cahaya serupa dengan sinar tampak. Metode radiasi dengan infra merah ini ( radient infra red ) secara umum serupa dengan metode konduksi panas, namun lebih efektif bila dibandingkan dengan metode konduksi. Oleh karena penetrasi energi panas kejaringan lebih dalam. c. Metoda elektromagnetisAda dua metode yang dipakai untuk transfer kedalam jaringan tubuh :1. Short wave diathermy ( Diatermi gelombang pendek )Agar supaya energi panas dapat ditransfer ke dalam tubuh maka dapat dilakukan dua cara :1) Teknik kondensor ( conductor technique ). Bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan dua metal plate like electrode seperti gambar di bawah ini.Pada permukaan elektrode diberikan larutan elektrolit. Dengan adanya aliran bolak balik (AC) molekul-molekul tubuh menjadi agitasi dengan akibat kenaikan temperatur.HH = energi panas dalam kaloriV = tegangan dalam voltageI = arus dalam ampereT = waktu dalam detikJ = ekivalen joule ( 1 joule = 0,239 kalori = 0,738 ft/lb ).2) Inductothermy ( Diatermi metode induksi )Bagian tubuh yang dipanasi dililitkan dengan kabel kemudian dialiri listrik, dengan cara ini jaringan tubuh tidak berada dalam sirkuit tetapi terletak dalam medan magnet dari suatu koil.Aliran bolak-balik di dalam koil akan menimbulkan medan magnet yang bolak-balik di dalam jaringan. Sebagai konsekuensinya timbul arus EDDY yang memproduksi panas di daerah bersangkutan. Frekuensi yang digunakan pada short wave diatherny 1MHz sudah cukup untuk memanas jaringan. Kegunaan short wave diathermy pada keadaan keram atau (muscle spasem), nyeri pada intervertebraldiska, penyakit degenerative pada persendian dan bursitis (radang bursa). 2. Micro wave diathermy ( Diatermi gelombang mikro )Penggunaan Micro wave diathermy lebih mudah dari pada short wave diathermy. Micro wave diathermy termasuk gelombang radio dengan ossilasi padsa frekuensi yang sangat tinggi. Energinya terletak antara short wave diathermy dan inframerah. Pada tahun 1940 frekuensi issilasi yang dipakai 2.450 MHz. Ternyata pada penelitian selanjutnya frekuensi 900 MHz lebih efektif untuk memperoleh frekuensi 900 MHz dipakai magnetron. Penyakit-penyakitn memerlukan pengobatan dengan mikro wave diathermy :a. Patah tulang ( practure )b. Sprains dan strains c. Bursitis d. Radang tendon e. ArtheritisAda pula metode lain yang dipergunakan untuk memperoleh energi panas yaitu : gelombang ultrasonik

d. Gelombang ultrasonikGelombang ultrasonik ini sangat berbeda dengan gelombang elektro magnetis. Gelombang ultrasonik diperoleh dari gelombang bunyi (audiblesoun) dengan frekuensi mendekati 1 MHz.Pada waktu penggunaan ultrasonik maka tiezo electric transduser di letakkan langsung pada jaringan yang di akan diobati. Intensitas yang digunakan sekitar 5 Watt/ cm2. Penggunaan ultrasonik lebih efektif pada tulang dibandingkan pada soft tissue oleh karena tulang lebih banyak menyerap panas. Ultrasonik selain dipergunakan untuk terapi (pengobatan) juga dipergunakan untuk diagnostik.

BAB IIIPENUTUP

A. KesimpulanTermodinamikaadalahfisikaenergi,panas,kerja,entropidan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat denganmekanika statistikdi mana banyak hubungan termodinamika berasal.Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengankinetika reaksi(kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalahproses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan". Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalamtermodinamika tak-setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsepwaktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentangemisi spontandalamabad ke-20dan riset sekarang ini tentangtermodinamika benda hitam.

B. SaranDengan adanya makalah ini diharapkan kita mampu mengetahui dan memahami tentang termodinamika. Dengan mengetahui dan memahami tersebut kita dapat membantu dan mengaplikasikannya ke dalam lingkungan sekitar. Terutama dalam dunia keperawatan.

DAFTAR PUSTAKA

Surdia, Tata Dan Saito Shinkoru. 1984.Pengetahuan Bahan Teknik.Jakarta : Pradnya Paramita.

Nainggolan, Werlin. 1977.Termodinamika Teori dan Soal-Penyelesaian. Bandung : Armico.

Holman, J.P. 1988.Perpindahan Kalor. Jakarta : Erlangga

Sumanto.1989.Dasar-Dasar Mesin Pendingin. Yogjakarta : Andi Offset

K, Handoko.1987.Alat Kontrol Mesin Pendingin. Jakarta : P.T. Ichtiar Baru

Cooper, William D. 1999. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran. Jakarta: Erlangga

James, Joyce.2002. Prinsip-Prinsip Sains untuk Keperawatan. Jakarta : Erlangga18