Minggu ke 6 Hukum Kelestarian : Massa Energi Momentum (Holton's book Part E)
Laws of Conservation in essence: no matter what happens in detail to a set of interacting bodies in some prescribed setting, the sum of this or that measurable quantity (the mass, or the momentum, or the energy, or the charge) is constant. ➢
Lavoisier: Hukum Kelestarian Massa Penemuan Hukum Kelestarian Massa digambarkan dengan eksperimen yang dilakukan Lavoisier (bapak Kimia modern) dan menandai dimulainya ilmu kimia modern (dengan didukung pula oleh Teori Atom). Ingat! Lavoisier (1779) melakukan eksperimen dalam jaman di mana eksperimen yang kuantitatif sudah menjadi ciri dari pengembangan ilmu alam (natural philosophy)...
Kimia atau fisika ? Secara sangat sederhana, yang dilakukan Lavoisier adalah mencampurkan berbagai zat sehingga diperoleh zat yang baru. Ini sudah sejak sangat lama dilakukan orang dan disebut kimia kuno (?) atau alkemia (Alchemist). Contoh: membuat emas atau zat yang bisa membuat awet muda atau ekstrimnya kehidupan abadi …
Eksperimen Lavoisier (1) Serbuk besi dipanaskan dalam tabung terbuka sehingga bercampur dengan udara (yang disungkup). Hasilnya adalah ethiops (oksida besi) yang lebih berat dari besi. Eksperimen Lavoisier adalah eksperimen kimia karena dia menghasilkan zat baru.
Eksperimen Lavoisier (2) Dengan sangat teliti Lavoisier menimbang udara (yang disungkup) sebelum dan sesudah reaksi. Ternyata berat udara berkurang. Inilah bedanya Lavoisier dari pada para pendahulunya. Pengurangan berat udara ternyata sama dengan penambahan berat serbuk besi yang berubah menjadi oksida besi.
Aturan dasar reaksi kimia Lavoisier mengemukakan suatu aturan yang sangat mendasar, yang harus diikuti oleh semua reaksi kimia: berat zat-zat yang bereaksi (reaktan) = berat produk-produknya ●
●
Mendasari Alkemia berubah menjadi kimia.
Hukum Kelestarian Berat dan Teori Atom ●
Penjelasan hukum kelestarian berat atau massa bersamaan dengan tumbuhnya teori atom ✔ a measurable quantitive property of matter: mass. ✔ suggesting to chemists in the 19th century that elements should be characterized by their atomic weight rather than, for example, their color or smell.
Hukum Kelestarian Berat dan Teori Atom Lothar Meyer (1872): absorpsi dan emisi partikel eter dalam penyusunan atom-atom pada suatu reaksi kimia ● Dmitry Mendeleyev (1871): hubungan antara sistem periodik Mendeleyev dengan Hipotesis Prout elemen tersusun atas atomatom hidrogen, massa adalah bentuk energi, perubahan energi terlibat dalam proses penyusunan akan mempengaruhi perubahan massa. ●
Perkembangan hukum-hukum kelestarian Dari Mendeleyev: Munculnya pemahaman bahwa aliran sesuatu ke dalam suatu benda yang berkaitan dengan suhu ternyata adalah energi (kalor) …, yang kemudian memunculkan termodinamika (dengan hukum pertamanya yang sebenarnya pernyataan hukum kelestarian energi).
Sebelum penemuan termodinamika orang sudah menemukan hukum kelestarian energi kinetik dalam tumbukan elastik (oleh Huygens) dan juga hukum kelestarian momentum dalam tumbukan berdasarkan Hukum ke-3 Newton.
Hukum Kelestarian Momentum dan Hukum 3 Newton Gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Artinya, jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar – F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya.
Abad ke 20 ●
●
The apparent change of mass is balanced by a corresponding change of energy, in accordance with Einstein's theory of relativity (Chapter 30). This could be interpreted by saying that energy itself corresponds to mass. Einstein's theory predicts that there will be a very small change of mass even in chemical reactions. This change is due to the fact that heat energy is absorbed or produced in the reaction, and such a change in energy reveals itself as a change in mass.
Abad ke 20
●
●
hukum kelestarian massa dan energi bergabung menjadi hukum kelestarian massa-energi. Penemuan Einstein, bahwa massa dan energi mempunyai hubungan ekuivalensi yang secara kuantitatif dinyatakan dengan persamaan yang sangat sederhana namun menjadi salah satu persamaan yang paling masyhur di abad ke 20 : E = m * c^2
http://www.library.usyd.edu.au/libraries/ra re/modernity/intro.html
