PENERAPAN Termodinamika dalam bidang kesehatan

(1)

BAB I BAB I

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

A.

A. Latar Belakang Latar Belakang 

Semua mahluk hidup melakukan pekerjaan.Tumbuh-tumbuhan Semua mahluk hidup melakukan pekerjaan.Tumbuh-tumbuhan melakukan pekerjaan ketika mengangkat air dari akar ke melakukan pekerjaan ketika mengangkat air dari akar ke cabang-cabang,hewan melakukan melakukan pekerjaan ketika berenang cabang,hewan melakukan melakukan pekerjaan ketika berenang ,merayap, dan terbang.Kerja juga terjadi ketika pemompaan darah ,merayap, dan terbang.Kerja juga terjadi ketika pemompaan darah melalui pembuluh darah dalam tubuh dan pada pemompaan ion-ion melalui pembuluh darah dalam tubuh dan pada pemompaan ion-ion melewati dinding sel .Semua kerja ini diperoleh dari pengeluaran melewati dinding sel .Semua kerja ini diperoleh dari pengeluaran energy kimia yang disimpan dalam makanan yang dikonsumsi oleh energy kimia yang disimpan dalam makanan yang dikonsumsi oleh mahluk hidup.

mahluk hidup.

Termodinamika berasal dari dua kata yaitu thermal (yang Termodinamika berasal dari dua kata yaitu thermal (yang berkenaan dengan panas) dan dinamika (yang berkenaan dengan berkenaan dengan panas) dan dinamika (yang berkenaan dengan pergerakan).Termodinamika adalah kajian mengenai hubungan,panas, pergerakan).Termodinamika adalah kajian mengenai hubungan,panas, kerja, dan energy dan secara khusus perubahan panas menjadi kerja, dan energy dan secara khusus perubahan panas menjadi kerja.Hukum termodinamika pertama dan kedua dirumuskan pada kerja.Hukum termodinamika pertama dan kedua dirumuskan pada abad ke-19 oleh para ilmuan mengenai peningkatan efisiensi mesin abad ke-19 oleh para ilmuan mengenai peningkatan efisiensi mesin uap.Bagaimanapun hokum ini merupakan dasar seperti hokum fisika uap.Bagaimanapun hokum ini merupakan dasar seperti hokum fisika lainnya.Mereka membatasi efisiensi amuba atauikan paus seperti lainnya.Mereka membatasi efisiensi amuba atauikan paus seperti mereka membatasi efisiensi mobil atau tenaga nuklir tumbuhan.

(2)

B. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian termodinamika ?

2. Bagaimana hukum-hukum termodinamika ? 3. Apa saja contoh-contoh termodinamika ?

4. Bagaimana penerapan energi panas dalam pengobatan ? 5. Bagaimana penerapan dingin dalam pengobatan ?

6. Bagaimana penerapan termografi untuk diagnosis ?

C. Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui pengertian termodinamika 2. Untuk mengetahui hukum-hukum termodinamika 3. Untuk mengetahui contoh-contoh termodinamika

4. Untuk mengetahui penerapan energi panas dalam pengobatan 5. Untuk mengetahui penerapan dingin dalam pengobatan

(3)

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Termodinamika

Termodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa teknologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentu k menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Hal ini erat hubungannya dengan hukum –  hukum dasar pada termodinamika. Dalam makalah ini penulis akan membahas tentang hukum 3 termodinamika dan tentang sistem tenaga uap rankine.

Efek magnetokalorik di pakai untuk menurunkan temperatur senyawa paramagnetikhingga sekitar 0.001 K. Secara prinsip, temperatur yang lebih rendah lagi dapat dicapai dengan menerapkan efek magnetokalorik berulang-ulang. Jadi setelah penaikan medan magnetik semula secara isoterm, penurunan medan magnetik secara adiabat dapat dipakai untuk menyiapkan sejumlah besar bahan pada temperatur Tᶠ ¹, yang dapat dipakai sebagai tandon kalor untuk

(4)

bahan yang lebih sedikit dari bahan semula. Penurunan medan magnetik secara adiabat yang kedua dapat menghasilkan temperatur yang lebih rendah lagi, Tᶠ ², dan seterusnya. Maka akn tibul pertanyaan

apakah efek magnetokalorik dapat dipakai untuk mendinginkan zat hingga mencapai nol mutlak.

Pecobaan menunjukan bahwa sifat dasar semua proses pendinginan adalah bahwa semakin rendah temperatur yang dicapai, semakin sulit menurunkannya.hal yang sama berlaku juga untuk efek magnetokalorik.dengan persyaratan demikian, penurunan medan secara adiabat yang tak trhingga banyaknya diperlukan untuk mencapai temperatur nol mutlak.

Rankine Cycle kadang-kadang dikenal sebagai suatu Daur Carnot praktis ketika suatu turbin efisien digunakan, T diagram akan mulai untuk menyerupai Daur Carnot. Perbedaan yang utama adalah bahwa suatu pompa digunakan untuk memberi tekanan cairan sebagai penganti gas. Ini memerlukan sekitar 100 kali lebih sedikit energy dibanding yang memampatkan suatu gas di dalam suatu penekan ( seperti di Daur Carnot)

(5)

B. Hukum Hukum Termodinamika 1. Hukum Pertama Termodinamika

Pada dasarnya merupakan hukum konservasi energi, yaitu: energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan; energi hanya dapat diubah dari satubentuk menjadi bentuk yang lain.

Pengertian yang lebih hakiki tentang hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa jika satu sistem mengalami serangkaian perubahan yang tidak terbatas kembali kekeadaan semula, maka total perubahan energi adalah nol.

Hal ini menerangkan pada kita bahwa energi merupakan fungsi keadaan. (Hardjono Sastrohamidjojo kimia dasar gajah mada university press) persamaannya dapat dinyatakan sebagai berikut:

ΔE = q + w ΔE = perubahan energi internal. q = panas (kalor)

 Jika sistem menyerap panas, maka energi sistem bertambah (q>0)  Jika sistem melepas panas, maka energi sistem berkurang (q<0)

style="color: rgb(51, 51, 255);"> w = kerja (usaha).

 Jika sistem melakukan kerja, maka energi sistem berkurang (w<0)>0)

(6)

2. Hukum Kedua

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

ΔS=Q/T

Kalor mengalir secara alami dari benda yang panas ke benda yang dingin, kalor tidak akan mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas.

3. Hukum KeTiga "Hukum Kenol"

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut.  Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum.

Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

C. Contoh-Contoh Termodinamika

Perubahan suhu tubuh. Selain itu ada banyak sekali peralatan rumah tangga yang memanfaatkan konsep termodinamika. Termodinamika merupakan suatu ilmu yang mempelajari tentang

(7)

perubahan suhu atau perubahan panas. Berbicara tentang termodinamika tidak lepas dari suhu dan kalor. adanya embun diluar gelas yang berisi es. Hal ini disebabkan udara yang berada di luar gelas (sistem) banyak mengandung uap air, gelas yang berisi es bersuhu rendah dan terasa dingin sehingga udara yang bersentuhan dengan gelas akan mengalami penurunan suhu. Udara yang mengandung uap air juga akan mengalami penurunan suhu. Jika suhu udara sudah sangat rendah maka uap air akan mengembun dan berubah menjadi tetesan-tetesan air di luar gelas tersebut. Peristiwa tersebut sesuai dengan hukum II Termodinamika. Pada peristiwa tersebut terjadi proses penyerapan panas di dalam gelas. Peristiwa tersebut merupakan sistem tertutup karena hanya terjadi proses pertukaran kalor dan tidak terjadi proses pertukaran zat. Peristiwa tersebut menggunakan media sebagai pembatas rigid yaitu mempertukarkan kalor menggunakan gelas sebagai media.

D. Penerapan Energi Panas Dalam Pengobatan 1. Alur Perjalanan Energi Panas Dalam tubuh :

a.  Jika energi panas mengenai salah satu bagian tubuh, maka suhu pada bagian tesebut akan meningkat

(8)

b. Kemudian melalui bagian tubuh tersebut, energi panas akan melakukan penetrasi ke dalam jaringan kulit dan menghilang ke jaringan tubuh yang lebih dalam berupa panas

c. Panas tersebut kemudian diangkut ke jaringan lain dengan cara konveksi, malalui cairan tubuh

Pada metoda KONDUKSI pemindahan energi panas bergantung pada :

• Luas daerah kontak • Perbedaan suhu

• Lama melakukan kontak • Material konduksi panas

Contoh : Kantong air panas, handuk panas, mandi uap, lumpur panas, parafin bath, elektrik pads ,dll

Metode Radiasi :

• Dipegunakan untuk pemanasan permukaan tubuh serupa

dengan pemanasan sinar matahari atau nyala api

• Sumber radiasi dapat berasal dari : electric fire, infra merah dll • Metode adiasi biasanya lebih efektif daripada metode konduksi

karena penetrasi jaringan lebih dalam Metode Elektromagnetis

(9)

1. Diatermi gelombang pendek :

 Teknik kondensor , dimana tubuh diletakkan diantara dua

metal plate elektrode kemudian dialiri arus listrik. Dengan adanya aliran arus AC, maka terjadi kenaikan suhu dan tubuh menjadi terpanaskan.

 Teknik Induksi , dimana tubuh dililiti kabel dan dialiri arus

listrik akan menimbulkan medan magnet bolak balik pada  jaringan dan medan magnet itu akan menimbulkan suatu

arus yang mempoduksi panas pada daerah besangkutan. 2. Diatermi gelombang mikro : termasuk gelombang radio pada

frekwensi yang sangat tinggi. Energinya antara gelombang pendek dan infra merah. Biasanya digunakan diantaranya pada penyakit :

 Patah tulang  Radang tendon  Arthritis

Metode Gelombang Ultrasonik

 Panas dibangkitkan dai gelombang bunyi pada frekwensi 1

MHz

 Penggunaan lebih efektif pada tulang karena tulang lebih

(10)

 Dipergunakan juga untuk diagnostic

Penggunaan energi dingin dalam kesehatan/kedokteran

 Terjadi efek patologis pada jaringan yang terkena suhu di

bawah titik beku, yaitu :

1. Krioadhesi (menghasilkan adhesi)

2. Krionekrosis (merusakan jaringan) dengan cara pecahnya membran sel, dehidasi intraseluler, denaturasi potein, hipometabolisme seluler, iskemik lokal, respon imunologik 3. efek hemostasis

4. anastesia

E. Penrepana Energi Dingin Dalam Pengobatan

 Bank darah, bank sperma, sumsum tulang dan jaringan tubuh.

Suhu rendah dipergunakan untuk menurunkan kecepatan reaksi kimia dan metabolism

 Penyimpanan obat-obatan idem diatas

 Pengobatan sakit kepala dan nyeri /bengkak lokal , digunakan

kantong es/kompres dingin. Suhu rendah dipegunakan untuk mempersempit pembuluh darah

 Operasi jaringan kanker, Suhu rendah dipegunakan untuk merusak

(11)

 mendapatkan suhu endah , perlu dipilih media yang disesuaikan

dengan keperluan , berikut adalah titik didih beberapa zat ;

o Nitrogen (-196oC) o CO2 (-79 oC) o N2O (-89,5oC) o Freon (-41oC)

F. Penerapan Termografi untuk Diagnosis

Berdasarkan setiap benda yang memancarkan radiasi ( W = e T ) maka pada tahun 1950 telah ada usaha untuk membuat termogram dari infrared radiasi permukaan tubuh manusia. Dan tehnik ini banyak dipergunakan dalam bidang klinik.

 Hal-hal yang dapat didiagnosis dengan mempergunakan tehnik

termografi antara lain: - Carcinoma mammae

- Vascular desease (penyakit pembuluh darah)

- Untuk follow up pada penderita post operatif oleh karena diabetes.

- Untuk Cereberal Vascular Desease - Arthritis akut.

- Patello (femoral pain (nyeri pada persendian lutut) - Primary erythemalgia.

(12)

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan

Terdapat 2 Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

1. Hukum Pertama Termodinamika

Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

2. Hukum kedua Termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

B. SARAN

1. Penulis dapat menambahkan lagi materi (menambahkan rumusan masalah) agar pengetahuan pembaca menjadi lebih luas

2. Penulis juga dapat memperbanyak lagi sumber / referensi, agar makalah yang akan dibuat lebih lengkap lagi.

(13)

DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamika http://www.cuacajateng.com/hukumpertamathermodinamika.html http://www.forumsains.com/fisika-smu/bunyi-hukum-ke-2-thermodynamics/ http://adeputriprasetya.blogspot.com/2009/11/hukum-3-termodinamika.html www.infofisioterapi.com/info/makalah-termodinamika.html www.bebas.vlsm.org/v12/sponsor/.../0285%20Fis-1-5b.html http://odimirakoyukieto.blogspot.com/2011/06/makalah-kimia-fisik-termodinamika.html http://khairunnisa2.blogspot.com/2013/03/konsep-dasar-termodinamika.html

(14)

DI SUSUN OLEH: SELESTINA MOI

14.1301.100

PROGRAM D-III KEBIDANAN

UNIVERSITAS INDONESIA TIMUR

2016

HUKUM TERMODIN MIK D L

KEBID N N

(15)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Makalah yang berjudul “Hukum Termodinamika dalam Kebidanan” ini. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Fisika Kesehatan.

Hambatan yang penulis temui pada penyusunan Makalah ini adalah kurangnya waktu penyusunan karena banyaknya tugas penulis pada mata kuliah lain.

Selesainya makalah ini tentunya tidak terlepas dari bantuan banyak pihak. Dalam penyusunan Makalah ini penulis juga memberi kesempatan kepada pembaca, kiranya berkenan memberi kritikan dan saran yang bersifat membangun dengan maksud meningkatkan pengetahuan penulis agar lebih baik dalam karya selanjutnya.

Makassar, Januari 2016

(16)

DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Tujuan ... 1 BAB II PEMBAHASAN ... 2 A. Pengertian Termodinamika ... 3 B. Hukum-Hukum Termodinamika ... 5 C. Contoh-Contoh Termodinamika ... 6

D. Penerapan Energi Panas dalam Pengobatan ... 7

E. Penerapan Energi Dingin dalam Pengobatan ... 10

F. Penerapan Termografi untuk Diagnosis ... 11

BAB III PENUTUP ... 12

A. Kesimpulan ... 12

B. Saran ... 12 DAFTAR PUSTAKA