Page 28 - E-MODUL TERMODINAMIKA BERBASIS PBL

Hukum II Termodinamika

H ukum II Termodinamika menyatakan adanya proses ireversible atau tidak

dapat balik. Hukum II Termodinamika menyebutkan bahwa "tidak mungkin

untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang
semata-mata mengubah energi panas yang diperoleh dari suatu reservoir

pada suhu tertentu seluruhnya menjadi usaha mekanik". Proses reversibel

sebenarnya menunjukkan adanya tenaga mekanis yang hilang. Semua proses

reversibel menuju ke ketidakteraturan. Misalkan sebuah kotak berisi gas
kemudian kotak menumbuk dinding secara tidak elastis. Gerak gas dalam kotak

menjadi tidak teratur, sehingga suhu gas naik. Gas menjadi kurang teratur dan
kehilangan kemampuan untuk melakukan usaha.

Hukum II termodinamika bisa dinyatakan sebagai berikut: “Entropi dapat
diciptakan tetapi tidak dapat dimusnahkan.” Berdasarkan postulat ini, entropi

yang ada pada sebuah proses bisa tetap tidak berubah dan bisa pula naik, namun
tidak mungkin berkurang. Entropi hanya bisa tetap tidak berubah pada sebuah

proses reversible (s₁ = s₂). Contoh sebuah proses reversible adalah ayunan bandul
teoritis, dimana sama sekali tidak ada friksi yang menghambat ayunan. Dengan

demikian, jika bandul diayunkan ke arah kanan sejauh x maka bandul akan
kembali ke sebelah kiri sejauh x pula. Namun dalam kenyataannya, proses

semacam ini sangat sulit ditemui karena friksi meski hanya sedikit pasti akan ada.
Dalam kenyataannya, hampir semua proses yang terjadi di alam adalah

irreversible. Dalam sebuah proses irreversible, pasti akan terjadi kenaikan entropi
(s₂ = s₁).

Hukum II Termodinamika memberikan batasan-batasan terhadap perubahan

energi yang mungkin terjadi dengan beberapa perumusan :
1. Tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam satu siklus, menerima kalor

dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi energi atau usaha luas
(Kelvin Planck).

2. Tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam suatu siklus mengambil
kalor dari sebuah reservoir rendah dan memberikan pada reservoir bersuhu

tinggi tanpa memerlukan usaha dari luar (Clausius).
3. Pada proses reversibel, total entropi semesta tidak berubah dan akan bertambah

ketika terjadi proses irreversibel (Clausius).

15