Page 25 - MODUL TREMODINAMIKAok

Science

D. Entropi

Apakah yang dimaksud dengan entropi? Entropi adalah ukuran banyaknya energi atau kalor

yang tidak dapat diubah menjadi usaha. Dalam bahasa sederhana, entropi merupakan ukuran
ketidakteraturan suatu sistem. Sistem zat padat (kristal) yang terdiri atas partikel-partikel yang sangat

berdekatan mempunyai keteraturan yang tinggi, sehingga entropinya rendah. Sementara itu, sistem gas
yang terdiri atas partikel-partikel yang saling berjauhan mempunyai keteraturan yang rendah, sehingga

entropinya tinggi. Dengan demikian, jika entropi suatu sistem meningkat, maka komponen sistem
menjadi semakin tidak teratur.

Entropi termasuk fungsi keadaan, sehingga harga entropi hanya bergantung pada kedudukan

awal dan kedudukan akhir sistem dan tidak bergantung pada lintasan yang ditempuh untuk mencapai
keadaan akhir. Perubahan entropi suatu sistem dirumuskan sebagai berikut.

Dengan :

= ΔS 1 : Perubahan entropi (J/K)

Q : Kalor yang masuk/keluar sistem (J)
T : Suhu mutlak (K)

Jika entropi suatu sistem meningkat, maka ΔS bernilai positif dan sebaliknya jika entropi

menurun, ΔS bernilai negatif. Mari kita tinjau mesin Carnot yang mengalami proses berkebalikan.

Ketika mesin bekerja, dari reversoir suhu tinggi T 1, keluar sejumlah kalor Q 1, sehingga entropi
reservoir suhu tinggi berkurang. Perubahan entropi reservoir suhu tinggi adalah

= − , dengan minus menunjukkan pengurangan entropi. Sementara itu, reservoir suhu rendah

T 2 meaanerima sejumlah kalor Q 2, sehingga entropi pada reservoir suhu rendah bertambah. Perubahan

entropi di reservoir suhu rendah adalah : = . Jadi, total perubahan entropi pada mesin

Carnot tersebut adalah :
= − = 0

Dari kasus perubahan total entropi pada mesin Carnot dapat ditunjukkan bahwa untuk
sembarang proses berkebalikan yang terjadi di jagad raya, perubahan total entropinya adalah nol

(∆S jagad raya = 0). Jagad raya berarti keseluruhan sistem dan lingkungan sehingga perubahan entropi
jagad raya ini memperhitungkan perubahan entropi semua bagian dari sistem dan lingkungan.

24 | T e r m o d i n a m i k a