40 Gambar 6.1. Kurva yang menggambarkan proses dapat balik sistem hidrostatik pada
diagram TS
6.4. Perubahan entropi semesta total dalam proses dapat balik reversible
Jika dQ
R
diserap oleh sistem, maka :
lingkungan sistem
semesta R
lingkungan R
sistem
dS dS
dS T
dQ dS
dan T
dQ dS
6.12
Jika dQ
R
dibuang oleh sistem, maka :
lingkungan sistem
semesta R
lingkungan R
sistem
dS dS
dS T
dQ dS
dan T
dQ dS
6.13
S entropi isotermik
T Suhu isentropik
isobarik isokhorik
isentalpik
41
6.5. Perubahan entropi semesta total dalam proses tidak dapat balik irreversible
Jika sistem mengalami proses tidak dapat dlik irreversible antara keadaan setimbang awal dan keadaan setimbang akhir, perubahan entropi sistem dirumuskan :
T dQ
S S
S
akhir
awal R
awal akhir
sistem
6.14
Tabel 6.1 Perubahan entropi semesta tidak dapat balik akibat proses alamiah
Jenis tidak
dapat balik Proses tidak dapat
balik
S
sistem
S
lingkungan
S
semesta
Mekanis eksternal
Lesapan isotermik dari kerja melalui
sistem menjadi
energi internal
sebuah tandon T
W T
W
Lesapan adiabatik dari kerja menjadi
energi internal
sistem
i f
P
T T
C ln
i f
P
T T
C ln
Mekanis internal
Pemuaian bebas
gas ideal
i f
V V
nR ln
i f
V V
nR ln Termal
eksternal Pemindahan kalor
melalui medium
dari tandon panas ke tandon lebih
dingin
i
T Q
T Q
2
i
T Q
T Q
2
Kimia Difusi dua macam
gas ideal yang lembam
2 ln
2R 2
ln 2R
6.6. Mesin Carnot dan refrigerator
a. Efisiensi mesin Carnot :
1 2
1 2
1 2
1 1
1 1
T T
Q Q
Q Q
Q Q
W
6.15 W = kerja yang dilakukan mesin
Q
1
= kalor yang diserap mesin Q
2
= kalor yang dibuang mesin T
1
= suhu yang diserap mesin T
2
= suhu yang dibuang mesin
42 b.
Unjuk kerja mesin refreigerator c
1 2
1 1
2 1
1
T T
T Q
Q Q
W Q
c
6.16 W = kerja yang dilakukan mesin
Q
1
= kalor yang diserap mesin pada suhu rendah T
1
Q
2
= kalor yang terbentuk dalam mesin pada suhu tinggi T
2
T
1
= suhu rendah mesin T
2
= suhu tinggi mesin Ringkasan :
1.
balik dapat
entropi perubahan
dS
semesta
2.
balik dapat
tidak entropi
perubahan dS
semesta
3. Pergantian fase yang terkenal yakni :
- peleburan
- penguapan
- penyubliman
4. Pergantian fase yang “relatif kurang terkenal namun sekarang sedang berkembang ”
yakni : -
perubahan bentuk kristal 5.
Pada pergantian fase di atas diperoleh : -
suhu dan tekanannya selalu tetap -
entropi dan volumenya berubah 6.
Pergantian fase terjadi dalam proses dapat balik, kalor l biasa dikenal sebagai kalor laten yang dipindahkan per molnya dirumuskan :
awal akhir
awal akhir
s s
T m
S S
T l
6.17 Jadi keberadaan kalor laten mengandung arti fisis bahwa terdapat perubahan entropi.
uap T Suhu
padat Q kalor
cair
43
6.7. LATIHAN SOAL
