Kelompok 6 Kimia Fisik 1 (Kelompok 6) Ersa Melani Priscilia Harry Crhisnadi Inzana Priskila Kinanthi Eka Merdiana Lidya Idesma

Hukum kedua Termodinamika Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Tidak ada bunyi untuk hukum kedua termodinamika yang ada hanyalah pernyataan kenyataan eksperimental yang dikeluarkan oleh kelvin-plank dan clausius. Pernyataan clausius: tidak mungkin suatu sistem apapun bekerja sedemikian rupa sehingga hasil satu-satunya adalah perpindahan energi sebagai panas dari sistem dengan temperatur tertentu ke sistem dengan temperatur yang lebih tinggi. Pernyataan kelvin-planck: tidak mungkin suatu sistem beroperasi dalam siklus termodinamika dan memberikan sejumlah netto kerja kesekeliling sambil menerima energi panas dari satu reservoir termal.(sumber Fundamentals of engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. - 6th ed Wiley) Bab5). "total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya hal ini disebut dengan prinsip kenaikan entropi" merupakan korolari dari kedua pernyataan diatas (analisis Hukum kedua termodinamika untuk proses dengan menggunakan sifat entropi)(sumber Fundamentals of engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. - 6th ed Wiley) Bab6).

Menurut kurva hubungan p-V dari siklus Carnot, usaha yang dilakukan oleh gas adalah luas daerah di dalam kurva p–V siklus tersebut. Oleh karena siklus selalu kembali ke keadaannya semula, ΔU siklus = 0 sehingga persamaan usaha siklus (Wsiklus) dapat dituliskan menjadi : W siklus = ΔQ siklus = (Q 1 – Q 2 ) d Q1Q1Q1Q1 Q2Q2Q2Q2 a c b Vp T2T2T2T2 T1T1T1T1

4-1. Kompresi adiabatik 3-4. Kompresi isothermal 2-3. Ekspansi adiabatik 1-2. Ekspansi isothermal PROSES MELINGKAR CARNOT

1.Kalor dikirimkan ke mesin pada temperatur yang relatif tinggi dari suatu tempat yang disebut reservoar panas. 2.Sebagian dari kalor input digunakan untuk melakukan kerja oleh working substance dari mesin, yaitu material dalam mesin yang secara ktual melakukan kerja (campuran bensin-udara dalam mesin mobil. 3.Sisa dari kalor input heat dibuang pada temperatur yang lebih rendah dari temperatur input ke suatu tempat yang disebut reservoir dingin.

Gambar ini melukiskan skema mesin kalor 1.Q H menyatakan besarnya input kalor, dan subscript H menyatakan hot reservoir. 2. Q C menyatakan besarnya kalor yang dibuang, dan subscript C merepresentasikan cold reservoir. 3. W merepresentasikan kerja yang dilakukan.

 = Efisiensi mesin kalor

Perbandingan jumlah total kerja yang dihasilkan oleh sistem terhadap jumlah total kalor yang di serapnya dari sumber bersuhu tinggi disebut efisiensi mesin kalor dan diberi lambang є. Ketika mesin mengubah energi kalor menjadi energi mekanik (usaha). Perbandingan antara besar usaha yang dilakukan sistem (W) terhadap energi kalor yang diserapnya (Q 1 ) disebut sebagai efisiensi mesin. Persamaan matematis efisiensi mesin ini dituliskan dengan persamaan.

Ketika mesin mengubah energi kalor menjadi energi mekanik (usaha). Perbandingan antara besar usaha yang dilakukan sistem (W) terhadap energi kalor yang diserapnya (Q 1 ) disebut sebagai efisiensi mesin. Persamaan matematis efisiensi mesin ini dituliskan dengan persamaan Ketika mesin mengubah energi kalor menjadi energi mekanik (usaha). Perbandingan antara besar usaha yang dilakukan sistem (W) terhadap energi kalor yang diserapnya (Q 1 ) disebut sebagai efisiensi mesin. Persamaan matematis efisiensi mesin ini dituliskan dengan persamaan

Mesin pendingin, sama seperti mesin kalor, adalah sebuah alat siklus. Fluida kerjanya disebut dengan refrigerant Siklus refrigerasi yang paling banyak digunakan adalah daur refrigerasi kompresi- uap yang melibatkan empat komponen : kompresor

Perbandingan antara kalor yang dilepaskan dari sumber bersuhu rendah terhadap kerja yang masuk ke dalam system biasa disebut dengan koefisien penampilan, dan diberi symbol η

Pompa kalor adalah suatu alat yang mentransfer panas dari media bertemperatur rendah ke media bertemperatur tinggi. Tujuan dari mesin pendingin adalah untuk menjaga ruang refrigerasi tetap dingin dengan meyerap panas dari ruang tersebut. Tujuan pompa kalor adalah menjaga ruangan tetap bertemperatur tinggi. Proses pemberian panas ruangan tersebut disertai dengan menyerap panas dari sumber bertemperatur rendah.

Entropi adalah suatu ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha. Hukum II termodinamika dinyatakan dalam entropi : “Total entropi jagat raya tidak berubah ketika proses reversibel terjadi dan bertambah ketika proses ireversibel terjadi.” Perubahan entropi  S dirumuskan oleh: Entropi adalah suatu ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha. Hukum II termodinamika dinyatakan dalam entropi : “Total entropi jagat raya tidak berubah ketika proses reversibel terjadi dan bertambah ketika proses ireversibel terjadi.” Perubahan entropi  S dirumuskan oleh:

Entropi adalah suatu fungsi keadaan yang secara matematis didefinisikan sebagai, dS = δQ rev / T Jika keadaan sistem berubah dari keadaan 1 ke keadaan 2, maka perubahan entropinya yaitu :

 Entropi Sebagai Fungsi Variabel Sistem a)Dalam Volume Dan Temperature Absolut Untuk perubahan kecil kondisi zat diberikan oleh persamaan: Keterangan: dT : perubahan kecil temperatur dV : perubahan kecil volume Persamaan diatas dengan T yakni : Karena :

 Entropi Sebagai Fungsi Variabel Sistem a)Dalam Volume Dan Temperature Absolut

 Entropi Sebagai Fungsi Variabel Sistem b)Dalam Tekanan Dan Temperatur Absolut Mensubtitusikan persamaan diatas dengan persamaan (iii) : Subtitusi R/J = C p – C v

 Entropi Sebagai Fungsi Variabel Sistem c)Dalam Tekanan Dan Volume Persamaan umum gas: Mensubtitusikan harga T 2 /T 1­ ke persamaan (iii) : Subtitusi R/J = C p – C v

Entropi pada Berbagai Proses Reversibel Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa total entropi dari suatu total sistem dan lingkungannya cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya. Hukum kedua termodinamika mengatur arah perubahan proses. Sebagai contoh proses panas yang berpindah dari reservoir suhu rendah ke suhu tinggi tidak mungkin berlangsung secara spontan. Ciri proses reversibel adalah perubahan total entropi ( ΔS = 0) baik bagi sistem maupun lingkungannya. Pada proses irreversibel perubahan entropi semesta ΔS semestea > 0. Proses irreversibel selalu menaikkan entropi semesta. ΔS sistem + ΔS lingkungan = ΔS seluruhnya > 0

Proses reversibel adalah murni dan bersifat hipotesis. Berbagai proses yang diidealisasikan sebagai proses reversibel adalah : 1.Tidak ada gesekan internal atau mekanis 2.Perbedaan suhu dan tekanan antara zat kerja dan lingkungan harus infinitesimal 3.Pemampatan atau pemuaian yang terbatas 4.Aliran arus listrik melalui tahan adalah nol 5.Reaksi kimia yang terbatas 6.Magnetisasi, polarisasi 7.Pencampuran dua sampel zat yang sama pada keadaan yang sama. Perubahan (atau proses) disebut reversible bila besaran p,V,T dan U selama perubahan berlangsung mempunyai harga yang tertentu. Jika proses diballik, besaran p, V, T dan U selama proses berlangsung akan bernilai sama seperti sebelumnya, walau dalam urutan yang terbalik. Proses akan akan bersifat reversible bila berlangsung dengan lambat dan sistem harus selalu berada dalam keadaan keseimbangan.

Karena proses berlangsung isotherm, T merupakan suatu tetapan sehingga dapat dikeluarkan dari integralnya, maka diperoleh : Karena Q rev tidak lainadalah kalor yang menyertai proses transisi pada tekanan tetap, maka persamaannya dapat ditulis menjadi :