Page 30 - E Modul Termodinamika

5.3 Entropi dan Hukum II Termodinamika

Mesin Carnot memiliki efisiensi maksimum untuk kondisi operasinya karena

proses yang terjadi di dalamnya adalah reversibel. Proses irreversibel, seperti

gesekan, menyebabkan mesin bekerja pada kondisi yang lebih kecil dari efisiensi

maksimumnya. Sebagai contoh ekstrem, bayangkan suatu benda panas yang

diletakkan bersentuhan dengan benda dingin sehingga kalor mengalir secara spontan

dan irreversibel dari benda panas ke benda dingin. Akhirnya kedua benda mencapai

suhu yang sama, atau (indeks 2 untuk benda dingin dan indeks 1 untuk benda

panas). Mesin Carnot yang menggunakan dua benda seperti ini sebagai reservoir

kalor tidak dapat melakukan usaha sebab efisiensi mesin adalah nol (efisiensi

( ).

Secara umum, proses irreversibel menyebabkan keliilangan sejumlah kalor,

tetapi tidak seluruhnya sehingga mesin masih mampu melakukan usaha. Bagian kalor

yang hilang dapat dinyatakan dengan suatu variabel keadaan termodinamika baru

yang disebut entropi. Entropi adalah suatu ukuran banyaknya energi atau kalor yang

tidak dapat diubah menjadi usaha. Variabel baru ini pertama kali diperkenalkan oleh

Rudolf Clausius (Gambar 18) pada tahun 1850.

Gambar 18. Rudolf Julius Emanuel Clausius (lahir Rudolf
Gottlieb; 2 Januari 1822 – 24 Agustus 1888), adalah seorang

fisikawan dan matematikawan Jerman yang dianggap sebagai
salah satu pencetus konsep dasar sains termodinamika. Ia
menyempurnakan prinsip Sadi Carnot yang dikenal
sebagai Siklus Carnot. Jurnal ilmiahnya yang paling penting, On
the mechanical theory of heat, yang muncul tahun 1850, adalah
yang pertama kali menyatakan konsep dasar hukum kedua

termodinamika. Tahun 1865 ia memperkenalkan konsep entropi.
Tahun 1870 ia memperkenalkan teorema virial yang digunakan
pada panas. Sebagai ahli ilmu fisika teoretis, ia juga yang
meneliti fisika molekul dan elektrik.

24