contoh entropi

Pengertian Entropi dan Cara Menghitung Entropi

Pengertian dari Entropi dan Cara untuk Menghitung Entropi -Pernahkah kamu mendengar mengenai entropi baik itu di ilmu fisika maupun kimia? Nah kali ini MasterIPA akan mebahas secara detail mengnai apa sih itu entropi dan bagaimana cara dalam menghitung entropi ini.

Pengertian Entropi

Entropi didefinisikan sebagai ukuran kuantitatif gangguan atau keacakan dalam suatu sistem. Konsep ini muncul dari termodinamika, yang berkaitan dengan transfer energi panas dalam suatu sistem. Ketika berbicara tentang beberapa bentuk “entropi absolut,” fisikawan umumnya berbicara tentang perubahan entropi yang terjadi dalam proses termodinamika tertentu .

Sedangkan menurut wikipedia:

Entropi adalah salah satu besaran termodinamika yang mengukur energi dalam sistem per satuan temperatur yang tak dapat digunakan untuk melakukan usaha. Mungkin manifestasi yang paling umum dari entropi adalah (mengikuti hukum termodinamika), entropi dari sebuah sistem tertutup selalu naik dan pada kondisi transfer panas, energi panas berpindah dari komponen yang bersuhu lebih tinggi ke komponen yang bersuhu lebih rendah. Pada suatu sistem yang panasnya terisolasi, entropi hanya berjalan satu arah (bukan proses reversibel/bolak-balik). Entropi suatu sistem perlu diukur untuk menentukan bahwa energi tidak dapat dipakai untuk melakukan usaha pada proses-proses termodinamika. Proses-proses ini hanya bisa dilakukan oleh energi yang sudah diubah bentuknya, dan ketika energi diubah menjadi kerja/usaha, maka secara teoretis mempunyai efisiensi maksimum tertentu. Selama kerja/usaha tersebut, entropi akan terkumpul pada sistem, yang lalu terdisipasi dalam bentuk panas buangan.

Pada termodinamika klasik, konsep entropi didefinisikan pada hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa entropi dari sistem yang terisolasi selalu bertambah atau tetap konstan. Maka, entropi juga dapat menjadi ukuran kecenderungan suatu proses, apakah proses tersebut cenderung akan “terentropikan” atau akan berlangsung ke arah tertentu. Entropi juga menunjukkan bahwa energi panas selalu mengalir secara spontan dari daerah yang suhunya lebih tinggi ke daerah yang suhunya lebih rendah.

Cara untuk Menghitung Entropi

Dalam proses isotermal , perubahan entropi (ΔS) adalah perubahan panas (Q) dibagi dengan suhu absolut (T):

ΔS = Q / T

Dalam setiap proses termodinamika reversibel, dapat diwakili dalam kalkulus sebagai integral dari proses ini mulai dari keadaan awal hingga keadaan akhir dari dQ/T .

Dalam pengertian yang lebih umum, entropi adalah ukuran probabilitas dan gangguan molekuler sistem makroskopik. Dalam sistem yang dapat dijelaskan oleh variabel, ada sejumlah konfigurasi yang dapat diasumsikan oleh variabel tersebut. Jika setiap konfigurasi sama-sama memungkinkan, maka entropi adalah logaritma natural (ln) dari jumlah konfigurasi, dikalikan dengan konstanta Boltzmann.

S = kB ln W

di mana S adalah entropi, kB adalah konstanta Boltzmann, ln adalah logaritma natural dan W mewakili jumlah kemungkinan keadaan. Konstanta Boltzmann sama dengan 1,38065 ×10−23  J/K.

Info: J/K adalah satuan yang merupakan singkatan dari Joule/Kelvin

Satuan Entropi

Entropi dianggap sebagai properti materi yang luas yang dinyatakan dalam bentuk energi dibagi dengan suhu. Unit SI (satuan internasional) entropi adalah J/K (joule/Kelvin).

Entropi & Hukum Termodinamika Kedua

Salah satu cara menyatakan hukum kedua termodinamika adalah:

Dalam sistem tertutup apa pun, entropi sistem akan tetap atau meningkat.

Salah satu cara untuk melihat ini adalah bahwa menambahkan panas ke sistem akan menyebabkan molekul dan atom menjadi bergerak cepat. Dimungkinkan (meskipun rumit) untuk membalikkan proses dalam sistem tertutup (yaitu tanpa menarik energi atau melepaskan energi di tempat lain) untuk mencapai keadaan awal. Untuk proses yang ireversibel, entropi gabungan sistem dan lingkungannya selalu meningkat.

Kesalahpahaman Tentang Entropi

Pandangan hukum termodinamika kedua ini sangat populer, dan telah disalahgunakan. Beberapa berpendapat bahwa hukum kedua termodinamika berarti bahwa suatu sistem tidak pernah bisa menjadi lebih teratur. Tidak benar. Ini hanya berarti bahwa untuk menjadi lebih teratur (agar entropi berkurang), Anda harus mentransfer energi dari suatu tempat di luar sistem, seperti ketika seorang wanita hamil mengambil energi dari makanan untuk menyebabkan telur yang dibuahi menjadi bayi.

Entropi Mutlak

Sebuah istilah terkait adalah “entropi mutlak”, yang dilambangkan dengan S bukan ΔS . Entropi absolut didefinisikan sesuai dengan hukum ketiga termodinamika. Di sini konstanta diterapkan yang membuatnya sehingga entropi pada nol absolut didefinisikan sebagai nol.

Contoh Entropi

contoh entropi
Es yang meleleh pada suhu ruangan merupakan contoh dari naiknya entropi, dijelaskan pada tahun 1862 oleh Rudolf Clausius sebagai kenaikan disgregasi molekul air pada es

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *