Kompetensi Fisika Kelas XI Semester 2
225
2 Campuran tersebut kemudian dimampat- kan dengan cara menekan pengisap
sehingga suhu dan tekanannya naik. 3 Selanjutnya, campuran dibakar dengan
loncatan bunga api listrik. Proses pem- bakaran ini menghasilkan campuran
dengan suhu dan tekanan yang sangat tinggi sehingga volume campuran tetap
proses isokhorik.
4 Campuran hasil pembakaran menjadi mengembang dan mendorong pengisap.
Sedangkan tekanan dan suhunya turun, tetapi masih lebih tinggi dari tekanan dan
suhu di luar.
5 Katub pada silinder terbuka sehingga sebagian campuran tersebut ada yang keluar.
6 Akhirnya pengisap mendorong hampir seluruh campuran hasil pembakaran itu keluar.
c. Sadi Carnot
Dari semua mesin yang bekerja dengan menyerap kalor dari reservoir panas dan membuang kalor pada
reservoir dingin efisiensinya tidak ada yang melebihi mesin Carnot. Ciri khas mesin Carnot ialah pemanasan dan
pendinginannya, yaitu pengisapan dan pelepasan panasnya berlangsung secara isotermik, sedangkan
pengembangan dan penekanannya berlangsung secara adiabatik. Dengan demikian mesin Carnot dapat dibalik
reversible, karena proses isotermik maupun adiabatik selalu dapat dibalik. Dengan memberikan usaha mekanik
W pada sistem, mesin akan melepas panas Q
1
dari bagian yang didinginkan serta melepas panas sebanyak
Q
2
keluar. Jenis-jenis mesin selain mesin Carnot tidak dapat dibalik. Dengan menerapkan hukum II Termodinamika
dapat ditunjukkan bahwa karena dapat dibalik, mesin Carnot memiliki efisiensi yang sama.
Dengan demikian, hukum II Termodinamika
dapat dinyatakan sebagai berikut.
Kalor tidak mungkin seluruhnya dapat berubah menjadi energi mekanik kerja atau efisiensi suatu mesin tidak mungkin 100.
Gambar 9.22 Skema hukum II Termo- dinamika oleh Kelvin-Plank
W Q
T
1
Gambar 9.23 Skema hukum II Termodinamika oleh Carnot
T
1
T
2
Q
2
Q
1
Hukum II Termodina-
mika
Hukum III Termodina-
mika
C. Hukum III Termodinamika
Hukum III Termodinamika menyatakan bahwa entropi dari semua
kristal-kristal padat mendekati nol pada saat suhunya mendekati nol mutlak. Dengan kata lain, semua zat akan kehilangan energi pada saat
suhunya nol mutlak. Itulah sebabnya orang-orang menyimpan bahan makanan dalam
freezer untuk mempertahankan perubahan energi dari bahan makanan itu dan mempertahankannya dari kerusakan.
Kompetensi Fisika Kelas XI Semester 2
226
Kemajuan iptek di bidang pemanfaatan energi kalor
dipadu dengan teknologi kamera menghasilkan alat teknologi
yang disebut kamera panas. Kamera ini dapat merekam orang
yang langsung ditayangkan melalui monitor. Uniknya gam-
bar yang ditunjukkan monitor bukanlah sosok naturalis me-
lainkan merekam efek panas dan dingin pada tubuh dan benda-
benda sekelilingnya.
Sebaiknya Tahu
Kamera Panas
Entropi adalah munculnya efek ketidakteraturan atau
kerusakan pada saat terjadi peningkatan energi pada suatu sistem. Semakin tinggi entropi, semakin tinggi
ketidakteraturannya. Perubahan pada sistem tertutup cenderung menuju entropi yang lebih tinggi atau menuju
ketidakteraturan yang lebih tinggi. Menurut Clausius, jika suatu sistem pada suhu mutlak mengalami suatu proses
reversible dengan menyerap sejumlah kalor maka kenaikan atau perubahan entropi dapat dirumuskan
sebagai berikut.
ΔS = S
2
– S
1
=
Q T
. . . 9.40
Keterangan:
ΔS : perubahan entropi JK S
1
: entropi mula-mula JK S
2
: entropi akhir JK T
: temperatur K Δ Q : kalor yang diberikan pada sistem J
Asas entropi yang dikemukakan Clausius mengata- kan bahwa alam raya
universe sebagai sistem terisolasi sehingga proses di dalamnya berlangsung secara
adiabatik. Entropi alam raya cenderung naik ke nilai maksimum. Demikian pula yang berlangsung di bumi
sebagai bagian dari alam raya.
Kenaikan entropi selalu diikuti pula dengan ketidak- teraturan. Karena penggunaan energi untuk usaha berlangsung terus-
menerus, entropi di bumi haruslah bertambah terus dan ketidak- teraturannya juga harus bertambah. Kecenderungan ini dapat ditahan
dengan adanya fotosintesis. Dalam proses ini energi matahari yang tersebar dikumpulkan menjadi energi kimia yang terkonsentrasi dalam
molekul gula. Dengan proses ini entropi bumi diturunkan dan ketidak- teraturan bertambah. Karena itu, fotosintesis disebut juga
negentropi =entropi negatif.
Akan tetapi, penurunan entropi di bumi disertai oleh naiknya entropi di matahari. Inilah hukum alam, penurunan entropi di suatu
tempat hanya mungkin terjadi dengan naiknya entropi di tempat lain. Misalnya, lemari es menurunkan entropi di dalam ruangan lemari es, tetapi
pada saat yang sama lemari es tersebut menaikkan entropi di luar.
Gambar 9.24 Kamera panas
Rep. www .zistos_hoto
