Termodinamika Kimia II : Entropi,dan Kespontanan

Dibuat oleh : @Kel-K03

@K07-Karlen

@K09-Nia

@K11-Musela

Hukum pertama termodinamika merupakan pernyataan hukum konservasi energi, bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Dengan kata lain, energi semesta tetap. Walaupun energi total sistem dan lingkungan tetap, tetapi berbagai bentuk energi dapat dipertukarkan di antara sistem dan lingkungan baik secara fisik maupun kimia.

      Hukum pertama termodinamika tidak mempermasalahkan arah dari proses pertuk   aran itu. Padahal fakta menunjukkan bahwa seua perubaha alamaiah sesungguhnya mempunyai arah tertentu.

      Oleh sebab itu perlu hukum termodinamika lain yang mampu mengamalkan arah kespontanan dari suatu proses, baik proses kimia maupun proses fisika.

1.      Proses Reversible dan Spontan

Pada dasarnya termodinamika mempelajari transformasi sistem dari suatu keadaan ke keadaan lain. Tarsform ini bergantung pada proses perubahan sistem. Ada beberapa jenis proses yang terlibat dalam transformasi sistem yaitu;

a.       Proses reversible.

Suatu proses dikatakan reversible jika dalam proses itu fungsi – fungsi kedaan sistem tidak berbeda dengan keadaan lingkungannya dalam kurung waktu yang sangat lama dan tidak terukur.

            Proses reversible dicirikan oleh fungsi keadaan sistem seperti tekanan, suhu, volume, dan besaran termodinamik lain tidak berbeda dengan keadaan lingkungannya. Proses reversible sesungguhnya tidak pernah terjadi ilmiah sebab semua proses berlangsung dialam adalah irreversible atau proses spontan. Hal ini benar adanya sebab proses reversible adalah proses hipotetik yang dikembangkan oleh para kimiawan dalam upaya mempelajari sifat – sifat sistem termodinamik yang alami.

b.      Proses spontan / irreversible.

Pada dasarnya suatu proses dikatakan irreversible , jadi spontan identik dengan irreversible contoh ; ekspansi gas dari wadah pada tekanan tertentu kedalam wadah hampa udara ( vakum ) berlangsung spontan , tetapi proses sebaliknya tidak berlangsung spontan, yakni gas menempatkan sendiri tanpa bantuan tekanan dari luar.

2.      Entropi dan Ketidakteraturan

Entropi merupakan suatu ukuran kuantitatif dari ketidakteraturan. Untuk mengenal konsep ini, tinjaulah suatu ekspansi isothermal yang sangat kecil pada gas ideal. Kita tambahkan panas dQ dan membiarkan gas berekspansi secukupnya untuk menjaga suhu konstan. Kerja dW yang dilakukan oleh gas setara dengan panas dQ yang ditambahkan, yaitu;

dQ = dW = p dV = nRTVdV, maka dVV = dQnRT

Gas berada dalam keadaan tidak teratur setelah berekspansi karena molekul bergerak dalam volume yang lebih besar dan memiliki keacakan posisi. Fraksi perubahan volume dV / V adalah ukuran naiknya ketidakteraturan, dan persamaan di atas menunjukkan bahwa hal itu berbanding lurus dengan dQ / T. S adalah entropi system, dan perubahan entropi yang sangat kecil dS selama proses reversible yang sangat kecil pada suhu T sebagai

dS = dQT

Jika jumlah panas total Q ditambahkan selama proses isothermal reversible pada suhu mutlak T, perubahan entropi total ∆S=S2-S1 diberikan oleh

∆S=S2-S1=QT

• CONTOH SOAL :

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 ´ 10⁵J/kg)

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEidwDfyTLT_S0zy-vJA6_m7ljSN5C2n3BhJ0pnhmMI8vPotskHI3BDRivZOSAmsP453uvtWwmT17aTdLf4TGsSeLoCh6c6FKLPjWKZ_0lVQTtzWEJB-xVCKSOwXAqFm0xEhpsUpW0J_GeXU/s1600/jawaaban+soal+hte+11.png

DAFTAR PUSTAKA

Haryanti, Sri., “Pengertian Entropi Sistem”, [online], (http://sriharyantitermodinamika.blogspot.com/2015/03/pengertian-entropi-sistem.html ,diakses 06 Oktober 2018)
Lubis, David, Franklin, Mandala., Contoh Soal Hukum Termodinamika I, II, dan Entropi", [online], (  http://davidfml.blogspot.com/2017/09/contoh-soal-entropi.html , diakses 07 Oktober 2018 )

 Rizkia, Nurjihatul., 20 September 2013, “Kimia – Hukum Termodinamika II”, [online], (http://nrizkiah.blogspot.com/2013/09/kimia-hukum-termodinamika-ii.html ,diakses 06 Oktober 2018 )

Sary, Nurdiana, Fiska., “PROSES REVERSIBLE, IRREVERSIBLE ENTROPI DAN HUKUM II TERMODINAMIKA”, [online], (http://fiskadiana.blogspot.com/2015/04/proses-reversible-irreversible-entropi.html ,diakses 06 Oktober 2018 )

Sunarya, Yayan., 2010, “Kimia Dasar 1”, Bandung: Yrama Widya

Wulandari, Oktaviani., 15 Mei 2013, “Makalah Termodinamika Proses Reversibel dan Ireversibel”, [online], (http://cintaoktavia.blogspot.com/ ,diakses 06 Oktober 2018 )