Hukum Pendinginan
Newton menyatakan bahwa laju perubahan pendinginan suhu suatu benda sebanding
dengan perbedaan antara suhu sendiri dan suhu ambien (yaitu suhu sekitarnya).
Hukum Newton membuat pernyataan tentang tingkat sesaat perubahan suhu. Kita
akan melihat bahwa ketika kita menerjemahkan pernyataan verbal menjadi
persamaan diferensial, kita sampai pada persamaan diferensial. Solusi untuk
persamaan ini kemudian akan menjadi fungsi yang melacak perubahan lengkap suhu
dari waktu ke waktu. Hukum Newton yang dimaksudkan disini, bukanlah Hukum
Newton yang berkaitan dengan gerak [Hukum I Newton (F=0), Hukum II Newton (F=m.a)
dan Hukuk III Newton (Faksi=-Freaksi)], melainkan Hukum
Newton [Pendinginan Newton] yang berkaitan dengan Hukum Termodinamika (lebih
tepatnya sih, Hukum II Termo).
Dimana
letak hubungan antara Hukum pendinginan Newton dengan Hukum II Termodinamika ?
Hubungannya dapat dianalisis melalui bunyi hukumnya. Hukum II Termodinamika: total entropi dari suatu sistem
termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya
waktu, mendekati nilai maksimumnya. Definisi entropi sendiri adalah fungsi
keadaan baru yang menunjukkan arah proses spontan dan akan bertambah besar
sesuai dengan arah spontanitas [penekanannya ada pada proses, berbeda dengan
entalpi yang penekanannya ada pada hasil akhir]. Dari semua definisi yang ada hubungannya
adalah pada keadaan benda dan lingkungan (Simpel, tapi pasti pusing he he he).
Nah ! Persamaan
yang dipakai untuk mengetahui bagaimana penurunan suhu dalam pendinginan Newton
adalah:
dT/dt = k ( T-To )
Dimana dT/dt merupakan fungsi temperatur
(suhu) terhadap waktu, k adalah
konstanta, T adalah suhu pada saat t sekon, dan T0 adalah suhu pada
saat t= 0 sekon. Nilai dari k sendiri tidak diketahui, namun nilainya bisa didapat
dengan menurunkan persamaan diatas.(nilai dari k dapat berharga –k dan +k, hal
ini dapat ditentukan dengan cara: apabila suhunya mengalami penaikan nilai yang
sipakai adalah +k, sebaliknya bila suhu mengalami penurunan maka nilainya
adalah -k). Berikut adalah grak dari nilai k.
 | |||||
| grafik untuk pemanasan suhu (+k) |
 | ||
| grafik untuk pendinginan suhu (-k) |
untuk lebih lengkapnya silakan kunjungi http://ugrad.math.ubc.ca/coursedoc/math100/notes/diffeqs/cool.html
