Page 19 - E Modul Termodinamika

Uraian Materi II

5. Hukum II Termodinamika

Hukum I termodinamika secara esensial adalah hukum kekekalan energi yang

memasukkan kalor sebagai model perpindahan energi. Menurut hukum I

termodinamika, energi dalam suatu zat dapat ditingkatkan dengan menambahkan

kalor ke zat atau dengan melakukan usaha pada zat. Hukum I termodinamika tidak

membatasi tentang arah perpindahan kalor yang dapat terjadi. Hukum II

termodinamika mengatakan bahwa aliran kalor memiliki arah. Dengan kata lain, tidak

semua proses di alam adalah reversibel (arahnya dapat dibalik). Jika seekor beruang

kutub berbaring disalju, kalor dari tubuhnya akan mencairkan salju, tetapi beruang

tidak dapat mengambil energi dari salju untuk menghangatkan tubuhnya. Dengan

demikian, aliran energi kalor memiliki arah, yaitu dari panas ke dingin. Satu aplikasi

penting dari hukum II termodinamika adalah studi tentang mesin kalor, seperti

mesin bensin pada mobil dan prinsip-prinsip yang membatasi efisiensinya.

5.1 Mesin Kalor

Mesin kalor adalah suatu alat yang mengubah energi panas menjadi energi

mekanik. Dalam mesin mobil misalnya, energi panas hasil pembakaran bahan bakar

diubah menjadi energi gerak mobil. Namun, dalam semua mesin kalor kita ketahui

bahwa pengubahan energi panas ke energi mekanik selalu disertai pengeluaran gas

buang, yang membawa sejumlah energi panas. Dengan demikian, hanya sebagian

energi panas hasil pembakaran bahan bakar yang diubah ke energi mekanik. Contoh

lain adalah dalam mesin pembangkit tenaga listrik; batu hara atau bahan bakar lain

dibakar, dan energi panas yang dihasilkan digunakan untuk mengubah wujud air ke

uap. Uap ini diarahkan ke sudu-sudu sebuah turbin, membuat sudu-sudu ini berputar.

Akhirnya, energi mekanik putaran ini digunakan untuk menggerakkan generator

listrik.

13