Page 13 - Modul Pembelajaran Hukum Termodinamika I dan II
P. 13
pada hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa tidak mungkin ada suatu
proses yang mengubah panas secara keseluruhan menjadi kerja mekanik. Mesin Carnot
terdiri dari dua sumber panas yang berbeda temperaturnya, suatu mesin kerja, dan dua
sumber pendingin yang juga berbeda temperaturnya. Prinsip kerja mesin Carnot adalah
dengan mengambil panas dari sumber panas dengan suhu tinggi, kemudian
menggunakan panas ini untuk melakukan kerja mekanik di mesin kerja, dan akhirnya
membuang sisa panas ke sumber pendingin dengan suhu rendah.
Efisiensi termodinamika mesin Carnot dapat dihitung menggunakan rumus:
η = (T1 - T2) / T1
dimana η adalah efisiensi mesin, T1 adalah suhu sumber panas tinggi, dan T2 adalah
suhu sumber panas rendah. Mesin Carnot digunakan sebagai patokan untuk mengukur
efisiensi mesin-mesin termodinamika lainnya. Dalam kenyataannya, tidak ada mesin
termodinamika yang dapat mencapai efisiensi mesin Carnot karena adanya kerugian
energi dalam bentuk panas yang tidak dapat dihindari.
Entropi
yang terkait dengan hukum kedua
Entropi adalah konsep termodinamika
termodinamika. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa entropi suatu sistem
akan selalu meningkat atau tetap sama dalam suatu proses yang tidak terbalik. Entropi
merupakan ukuran dari tingkat ketidakberaturan atau kekacauan dalam sistem.
Semakin besar entropi, semakin tinggi tingkat kekacauan atau ketidakberaturan dalam
sistem tersebut. Konsep entropi dapat diilustrasikan dalam berbagai situasi dalam
kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, ketika kita menyiram air panas ke dalam es batu,
maka es batu akan mencair dan air menjadi lebih dingin. Proses ini menghasilkan
peningkatan entropi karena molekul air dan es batu yang tadinya teratur dan
terkompak menjadi lebih acak dan tersebar secara acak. Hal ini sesuai dengan hukum
kedua termodinamika yang menyatakan bahwa entropi sistem akan meningkat atau
tetap sama dalam suatu proses yang tidak terbalik. Konsep entropi juga terkait dengan
efisiensi mesin. Mesin yang bekerja dengan efisien akan menghasilkan sedikit entropi
selama prosesnya berlangsung. Sebaliknya, mesin yang tidak efisien akan menghasilkan
entropi yang lebih besar. Oleh karena itu, konsep entropi juga sangat penting dalam
pengembangan teknologi yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
Kulkas
Hukum kedua termodinamika berperan penting dalam pemahaman dan kinerja kulkas.
Dalam konteks kulkas, hukum kedua termodinamika berkaitan erat dengan konsep
entropi dan mesin Carnot.