Joseph John Thomson

A. ENTROPI DAN HUKUM TERMODINAMIKA II

1.Definisi Hukum Termodinamika II
Hukum II Termodinamika memberikan batasan-batasan terhadap perubahan energi. Hukum Kekekalan Energi yang dinyatakan dalam Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Misalnya, perubahan usaha (energi potensial) menjadi energi kalor atau sebaliknya.

Hukum II Termodinamika
1.Hukum II Termodinamika memberikan batasan-batasan terhadap perubahan energi yang mungkin terjadi dengan beberapa perumusan.
2.Tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam satu siklus, menerima kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi energi atau usaha luas (Kelvin Planck).
3.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).
Pada proses reversibel, total entropi semesta tidak berubah dan akan bertambah ketika terjadi proses irreversibel (Clausius).

Bunyi Hukum II Termodinamika
Untuk menjelaskan tidak adanya reversibilitas para ilmuwan merumuskan prinsip baru, yaitu Hukum II Termodinamika, dengan pernyataan : “kalor mengalir secara alami dari benda yang panas ke benda yang dingin, kalor tidak akan mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas”.

Pengertian Entropi

Entropi adalah ukuran pola distribusi energi total sistem dikalangan atom-atom penyusunan.

Jika makin luas distribusinya, maka semakin tersebara dan kurang teratur strukturnya. Sehingga tingkat ketersediaan energi untuk melakukan usaha semakin rendah. Maka entropi dapat juga dikaitkan dengan tingkat keteraturan sistem dan ketersediaan energi (energi bebas) untuk melakukan usaha.

Rumus: ΔS=Q/T
dengan:
ΔS = perubahan entropi ( J/K)
Q = kalor ( J)
T = suhu (K)

Contoh soal:
1.Suatu gas yang volumenya 1,2 liter perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap 1,5×10⁵ N/m² hingga volumenya menjadi 2 liter. Berapakah usaha yang dilakukan gas?

Penyelesaian:

W = P×DV

W = 1,5×10⁵ N/m² × (V_B - V_A)

W = 1,5×10⁵ N/m² × (2×10^-3 m³ - 1,2×10^-3 m³)

W = 1,5×10⁵ N/m² × 0,8×10^-3 m³

W = 1,2×10² J

2.Delapan mol gas ideal dipanaskan pada tekanan tetap sebesar 2×10⁵ N/m² sehingga volumenya berubah dari 0,08 m³ menjadi 0,1 m³. Jika gas mengalami perubahan energi dalam gas sebesar 1.500 J, berapakah kalor yang diterima gas tersebut?

Penyelesaian:

Q = W + DU

Q = P×DV + DU

Q = 2×10⁵ N/m² × (0,1 m³ - 0,08 m³) + 1500 J

Q = 0,04×10⁵ J + 1500 J

Q = 4000 J + 1500 J

Q = 5500 J

3.Seorang mahasiswa menambahkan panas ke dalam 0,250 kg es pada 0,0 °C sampai semuanya meleleh. Berapa perubahan entropi air? (c_es = 2100 J/kg.K dan L = 3,34 ´ 10⁵ J/kg)

Penyelesaian:

Soal:

1.Gas Argon sebanyak 12 mol mengalami prosesol mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya naik dari 4,0 atm menjadi 7,0 atm. Tentukan perubahan entropi gas tersebut jika suhu akhirnya 217 °C! 

A.280

B.400

C.208

D.380 

E.222

2.Sebuah mesin mobil memiliki efisiensi 25,0% dan menghasilkan kerja sebesar 2820 J. Berapakah jumlah kalor yang dibuang oleh mesin itu?

A.1202 J

B.11280 J

C.11820 J

D.10228 J

E.18120 J

 Nah, semuanya sudah paham kan? Sekian pembahasan singkat dari kami, kurang lebihnya mohon maaf, semoga bermanfaat.
Jangan lupa di Komen yaa

Kelompok Joseph John Thomson (XI MIPA 3)

Anggota: 1. Ela Astria Bella

                 2. Elsa Yohana 

                 3. Sindi Putri