ENTROPI PERTEMUAN 13

PENGERTIAN Yaitu ukuran ketidak teraturan sistem Sistem seperti kristal padat memiliki ketidakteraturan yang kecil atau entropi rendah Sistem seperti gas memiliki ketidakteraturan besar atau entropi tinggi Jika entropi sistem meningkat, komponen sistem menjadi semakin tidak teratur, random dan energi sistem lebih terdistribusi pada range lebih besar Sdisorder > Sorder

entropi juga fungsi keadaan yaitu hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir tidak pada bagaimana proses terjadinya Ssis = Sfinal – Sinitial Jika entropi meningkat maka Ssis akan positif, sebaliknya jika entropi turun, maka Ssis akan negatif

ENTROPI Pada bab sebelumnya disebutkan bahwa Q2 = QH adalah panas yang masuk kedalam sistem dan Q1= QC adalah panas yang keluar sistem Selanjutnya Q2 diberi tanda (+), dan Q1  (-) Sehingga atau

Jika suatu siklus kecil beroperasi antara suhu T2 dan T1 dg arus panas yg bersankutan ∆Q2 dan ∆Q1,  berlaku persamaan Jika dijumlahkan semua siklus  Indeks r  proses reversibel

Besaran S disebut entropi yg adalah fungsi keadaan Satuan S  J.K-1 (SI, MKS) Entropi adalah besaran ekstensif yang bila dibagi dengan jumlah massa m atau jumlah mol n  entropi jenis (s) Satuan s  J.gr-1. K-1 atau J.mol-1K-1 (SI) Satuan s  J.kg-1. K-1 atau J.kmol-1K-1  atau

Perubahan Entropi dalam Proses Reversibel Dalam proses adiabatik d’Q = 0 dan dalam proses adiabatik reversibel d’Qr = 0, maka dalam setiap proses adiabatik reversibel dS = 0  entropi S tetap Proses demikian dsb proses isentropik  d’Qr = 0 dan dS = 0 Dalam proses isotermal reversibel, suhu T tetap, sehingga perubahan entropi

Arus panas yg masuk ke dalam sistem per satuan massa atau per mol = panas transformasi l, sehingga perubahan entropi jenisnya menjadi  Jika proses terjadi pada volume tetap, maka d’q (aliran panas per unit massa, atau per mol) = cv.dT

Pada umumnya cv dan cp berubah dg suhu shg tdk boleh dikeluarkan dari tanda integral dalam persamaan (6.6) dan (6.7). Untuk menghitung integral tsb harus diketahui cv dan cp sebagai fungsi suhu. Jika cv dan cp boleh dianggap tetap, maka hasil integral itu menjadi dan

Pada gambar diatas, terlihat siklus Carnot a-b-c-d-a dalam diagram T-S Luas kawasan yg dikelilingi oleh kurva yg menyatakan siklus Carnot adalah panas total yg masuk atau keluar sistem T 1 2 Q S

Luas elemen yang di arsir T 2 dQ 1 T S

Perubahan Entropi dalam Proses Ireversibel Entropi S adalah variabel keadaan  keadaan ditentukan keadaan awal dan akhir proses Maka pada proses ireversibel dapat digunakan rumus proses reversibel dg syarat keadaan awal & akhir kedua proses itu sama

Merujuk pada gb.6-1(a), T1 berubah menjadi T2, meski proses ireversibel, asalkan keadaan awal = keadaan akhir, dapat digunakan rumus proses reversibel Jika proses pada tekanan tetap dan Cp juga tetap  T2 > T1  arus panas masuk ke dalam benda, dan ln T2/T1 nilainya (+), Jadi Entropi benda naik.

Jika suhu reservoir tetap T2, karena itu perubahan entropinya = perubahan entropi pada proses isotermal reversibel  Karena arus panas keluar dari reservoir, sesuai perjanjian tanda, harus diberi tanda (-), jadi Karena T2 > T1, maka (T2 - T1)/ T2  (+), ruas kanan menjadi (-), perubahan entropi total 