Pengertian Sistem dan Lingkungan dalam Termokimia

Posted on

Salah satu pokok bahasan paling penting di dalam ilmu kimia ialah mengenai termokimia. Ilmu ini menjelaskan tentang aliran energi dan panas yang masuk dan keluar dari sebuah reaksi kimia. Penggunaanya paling banyak dalam bidang industri dan keteknikan (engineer). Sebagai pengantar dari ilmu kimia aku akan jelaskan mengenai pengertian sistem dan lingkungan dalam termokimia. Silahkan simak:

Pengertian Termokimia

Termokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang aliran dan perubahan panas yang terjadi dalam suatu reaksi kimia. Termokimia memiliki hubungan yang sangat erat dengan Termodinamika.

Untuk mendefinisikan kondisi panas suatu reaksi kimia, maka dibuatlah batasan yang disebut dengan sistem dan lingkungan.

Pengertian Sistem dan Lingkungan dalam Termokimia
Pengertian Sistem dan Lingkungan dalam Termokimia

Pengertian Sistem dan Lingkungan

Dalam termokimia, memahami tentang definisi sistem dan lingkungan sangatlah penting, sebab tanpa mengetahui batasan antara sistem dan lingkungan, kita tidak akan bisa menerapkan konsep ilmu termokimia.

Sistem adalah bagian dari alam semesta yang dijadikan sebagai fokus pengamatan. Sedangkan lingkungan adalah bagian di luar dari sistem yang memiliki pengaruh terhadap sistem. Contohnya ialah dalam reaksi antara urea dan air di dalam sebuah botol tertutup, maka air dan urea di dalam botol tersebut (serta sedikit udara) merupakan sistem dan dinding botol (serta tutupnya) merupakan lingkungan.

Contoh lainnya ialah pada saat mengamati sup yang direbus hingga mendidih, maka isi sup di dalam panci merupakan sistem sedangkan udara di bagian permukaan air dan dinding panci merupakan lingkungan.

Pada ban mobil, jika pengamatan kita fokus pada udara di dalam ban mobil, maka karet ban dan aspal merupakan lingkungan.

Sementara itu sistem sendiri terbagi menjadi tiga, yakni: sistem terbuka, sistem tertutup dan sistem terisolasi. Berikut ini pengertiannya:

 

Pengertian Sistem Terbuka

Sistem terbuka adalah kondisi dimana memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

Contoh paling mudahnya dapat dipahami dari ilustrasi berikut ini:

pengertian sistem terbuka dan contoh
Contoh Sistem Terbuka

Ketika kamu memasak sup dengan bagian atas panci terbuka, maka ini termasuk dalam sistem terbuka. Sebab materi dapat bertambah (dengan penambahan bumbu dan bahan sup) dan berkurang (dengan menguapnya air). Energi yang ada di dalam panci juga dapat bertambah dan berkurang dengan bebas, baik itu hilangya panas karena radiasi maupun karena terserap udara di permukaan panci.

 

Pengertian Sistem Tertutup


Sistem tertutup adalah kondisi dimana tidak mungkin terjadi pertukaran materi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya, tetapi masih mungkin terjadi pertukaran energi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

Contoh sederhananya dapat dipahami dari ilustrasi berikut ini:

Pengertian sistem tertutup dan contoh
Contoh Sistem Tertutup

Ketika kamu memasak sup dengan bagian atas tertutup rapat, maka ini termasuk dalam sistem tertutup. Sebab materi di dalam panci tidak dapat bertambah ataupun berkurang. Sementara itu energi dapat bertambah ataupun berkurang melalui radiasi maupun induksi panas.

 

Pengertian Sistem Terisolasi

Sistem Terisolasi adalah kondisi dimana tidak mungkin terjadi pertukaran materi dan energi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

Contoh sederhananya bisa kamu pahami dengan ilustrasi berikut:

Pengertian sistem terisolasi
Contoh Sistem Terisolasi

Ketika kamu menyimpan sup di dalam termos yang tertutup rapat, maka ini termasuk dalam sistem terisolasi (sangat populer di negara 4 musim). Sebab pada kondisi ini materi dan energi di dalam termos sup tidak akan dapat berkurang maupun bertambah. Seperti yang kalian ketahui bahwa panas di dalam termos tidak akan berkurang walaupun lingkungannya dingin pun tidak akan bertambah ketika temperatur di luar tinggi.

Walaupun pada kenyataanya tidak ada sistem yang terisolasi sempurna, namun di dalam ilmu kimia (dan fisika), kondisi dimana minimum energi yang keluar-masuk seperti pada termos diasumsikan sebagai terisolasi.

Baca Juga: Bentuk-bentuk energi dan Perubahan

 

Aplikasi Konsep Sistem dan Lingkungan

Konsep Sistem dan Lingkungan sebenarnya tidak asing kita jumpai di dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh yang sudah kita bahas di atas merupakan kejadian yang ada di sekitar kita.

Penerapan dari konsep sistem dan lingkungan yang sederhana dapat kita lihat pada termometer. Pada termometer, bagian dalamnya yang berisi merkuri (Hg) atau Alkohol merupakan bagian yang diamati (sistem), sedangkan bagian luarnya merupakan lingkungan.

Meningkatnya temperatur di lingkungan dapat menyebabkan perubahan pada kondisi merkuri (volume meningkat), sehingga dapat disimpulkan bahwa energinya bertambah. Maka ini merupakan sistem tertutup, dimana pertukaran energi dapat terjadi namun pertukaran materi tidak dapat terjadi.

Jika termometer di desain dengan sistem terbuka ataupun sistem terisolasi, maka pengukuran temperatur tidak akan akurat lagi. Hal inilah yang menyebabkan saintis mendesain termometer seperti yang bisa kalian lihat saat ini.

Jadi pengertian sistem dan lingkungan dalam termokimia merupakan pokok bahasan ilmu kimia yang penting karena aplikasinya pada berbagai bidang.

Pustaka: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Thermodynamics/Fundamentals_of_Thermodynamics/A_System_and_Its_Surroundings

Mengaku-ngaku sebagai penulis sejak 2013, tak satupun buku yang berhasil dituliskan. Amatir Garis Keras!

One thought on “Pengertian Sistem dan Lingkungan dalam Termokimia

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.