Kata energi, telah dikenal
bahkan sebelum mulai dipergunakan dalam pelajaran awal mengenai sains. Hal ini
sangat membantu dalam mempelajari energi dalam termodinamika teknik. Analisi
sistem berdasarkan hukum kedua termodinamika dapat dengan mudah dilakukan
dengan sifat entropi. Konsep energi dan entropi merupakan konsep yang abstrak.
Namun, tidak seperti energi, kata entropi jarang didengar dalam percakapan
sehari-hari, apalagi melakukan analisis entropi secara kualitatif. Energi dan
entropi memegang peranan penting dalam pembahasan-pembahasan berikutnya.
Konsep entropi mula-mula
diperkenalkan dalam fisika teori oleh R.J. Clausius dalam pertengahan abad
kesembilan belas. Sampai pada saat itu terdapat banyak hal yang membingungkan
mengenai hubungan antara kalor dan kerja serta perannya dalam operasi mesin
kalor. Insinyur Perancis yang terkenal, Carnot, Petit, Clement, dan Desormes
hanya memiliki sedikit pengetahuan mengenai hukum pertama termodinamika. Carnot
percaya bahwa keluaran kerja suatu mesin adalah akibat dari sejumlah kalor yang
meninggalkan tandon panas dan sejumlah kalor yang sama masuk ke tandon dingin.
Petit dan Clement menghitung
efisiensi mesin kalor dengan menghitung kerja yang dilakukan hanya dalam
langkah daya tanpa meninjau keseluruhan daur yang menurut Carnot harus
dilakukan. Menurut Medoza, ‘Dalam tangan Clapeyron, Kelvin, dan Clausius,
termodinamika mulai menemukan jalan maju hanya jika dipisahkan dari perancangan
mesin’. Clausius membuktikan adanya fungsi entropi dengan mula-mula menurunkan
teoremanya. Penurunan teorema Clausius, sifat mesin Carnot yang merupakan
landasan teorema itu, dan penurunan Clausius mengenai keberadaan fungsi entropi
dalam setiap seginya, setara dengan cara umum Caratheodory.
Satu-satunya keunggulan
pendekatan Caratheodory ialah dalam pemusatan perhatian pada sistem,
koordinatnya, keadaannya, dan seterusnya sedangkan hal ini tak teramati dalam
pendekatan teknik.
1.
Pengertian
Entropi merupakan fungsi keadaan dari sistem atau ukuran dari
ketidakteraturan dan keteraturan dari sistem. Entropi dapat juga dikatakan
sebagai suatu ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah
menjadi usaha. Jika suatu sistem pada suhu T mengalami proses reversible dengan
menyerap kalor Q maka kenaikan entropi sistem ditulis dengan persamaan.
Entropi merupakan fungsi keadaan sehingga sama seperti energi dalam,
perubahan entropi dari proses yang berlangsung pada sistem tidak bergantung
pada lintasan tetapi tergantung pada keadaan awak dan akhirnya saja. Akibatnya
untuk suatu proses siklus, perubahan entropi sama dengan nol (DS=0).
2.
Hukum II Termodinamika dan
Entropi
Pada Hukum I Termodinamika hanya diungkapkan mengenai Hukum Kekekalan
Energi, tetapi tidak dijelaskan mengenai pembatasan aliran energi. Dari Hukum I
Termodinamika, Anda telah mengetahui bahwa panas (kalor) dapat diubah menjadi
kerja (usaha), dan sebaliknya. Namun, pada kenyataannya kerja mekanik dapat
diubah seluruhnya menjadi panas, tetapi sebaliknya panas tidak seluruhnya
diubah menjadi kerja mekanik pada suatu proses (siklus).
