Macam – macam Sistem

Macam – macam Sistem

Untuk menganalisis termodinamika, terlebih dahulu dimuat dengan pemilihan system seperti pada gambar dibawah.

Gambar sistem dan lingkungan

Gambar  tersebut menunjukkan system, permukaan batas, dan lingkungannya. Apabila system telah dipilih, langkah berikutnya dalah memberikannya dalam besaran yang berkaitan dengan sifat system atau interaksinya dengan lingkungan atau keduanya. Berdasarkan interaksi dengan lingkungannya, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu

a.                     System terbuka

b.                     System tertutup

c.                     System terisolasi

1.                  System terbuka

Permukaan batas dari dua sistem termodinamis yang berbeda

Gambar diatas menunjukkan aliran massa zat alir (fluid) melalui sebuah pipa atau saluran . dalam kasus seperti kita dapat menetapkan suatu ruang (daerah) tertentu didalam pipa dimana aliran massa ini mengalir sebagai sistem. Daerah yang ditetapkan ini disebut volume atur. Permukaan batas volum atur disebut permukaan atur yang pada gambar diatas ditunjukkan sebagai garis putus-putus. Permukaan dalam pipa dapat diambil sebagai bagian dari permukaan batas sistem yang nyata. Namun kenyataannya ada permukaan batas yang imajiner karena tidak ada permukaan nyata yang menandai posisi dari ujung ujung yang terbuka, sehingga massa dapat mengalir melalui batas sistem volume atur. Sistem seperti ini disebut sistem terbuka karena terdapat pertukaaran massa dan energi antara sistem dengan lingkungan melalui permukaan batas.

Dalam kehidupan nyata / sehari- hari sistem ini banyak sekali dijumpai, misalnya kita meletakkan kapur barus (naftalena) di antara buku atau baju- baju, kapur barus akan menguap, jadi ada materi yang dipertukarkan yaitu antara uap naftalena dan udara. Atau botol yang berisi cuka atau alkohol. Di laboratorium semua reaksi kimia yang dilakukan umumnya dilakukan dengan sistem terbuka.

2.                  Sistem tertutup

Permukaan batas dari dua sistem termodinamis yang berbeda

 Gambar diatas memperlihatkan silinder yang dilengkapi dengan piston berisi zat alir. Zat alir dalam silinder dipilih sebagai sistem. Permukaan dalam silinder dan piston diammbil sebagai permukaan batas sistem yang ditandai dengan garis putus-putus. Dalam contoh ini bentuk dan volume sistem dapat diubah dengan menaikkan atau menurunkan piston. Perubahan bentuk dan volum permukaan batas selalu diperbolehkan sepanjang perubahan ini dikenali dalam perhitungan selanjutnya.

 Pada sistem ini tidak terdapat pertukaran massa dengan lingkungan. Sistem seperti ini disebut sistem tertutup. Meskipun sejumlah materi ditetapkan dalam sistem tertutup, energi masih dapat mengalir melewati permukaan batas sistem. Oleh karena itu, sistem dikatakan tertutup apabila tidak terdapat pertukaran massa tetapi dapat terjadi pertukaran energi melalui permukaan batas dengan lingkungan. Sistem tertutup juga disebut massa atur.

Dalam bahasa sehari- hari dapat dikatakan sistem berada dalam suatu tempat yang ditutup rapat, tetapi kita masih dapat mengamati perubahan suhu dari dinding sistem. Contoh botol- botol zat kimia yang masih disegel, susu kaleng, makanan kaleng.

3.                  Sistem terisolasi

Sistem terisolasi merupakan jenis khusus dari sistem tertutup. Sistem terisolasi adalah sistem yang tidak dapat melakukan pertukaran massa dan energi melewati permukaan batas. Permukaan batas semacam ini disebut dinding adiabatik. Lapisan kayu yang tebal, beton, asbes, kain beludru, karet busa dan lain sebgainya merupakan hampiran percobaan yang baik percobaan  untuk didnding adiabatik.

Contoh sistem terisolasi dalam kehidupan sehari- hari adalah termos. Di laboratorium ada yang dikenal sebagai termostat, kalorimeter, maupun instrumen untuk reaksi- reaksi in-situ menggunakan sistem terisolasi.