HUKUM TERMODINAMIKA 2

PENDAHULUAN :• Hukum pertama termodinamika : tenaga adalah

kekal.

• Hukum pertama tidak membatasi kemampuan kita untuk mengubah kerja menjadi kalor atau kalor menjadi kerja,kecuali bahwa tenaga haruslah kekal di dalam proses tersebut.Namun di dalam prakteknya,walaupun kita dapat mengubah suatu kuantitas kerja yang diberikan seluruhnya ke dalam kalor,kita belum pernah mampu menemukan sebuah skema yang mengubah sejumlah kalor yang diberikan seluruhnya ke dalam kerja.

• Hukum kedua termodinamika membahas pertanyaan mengenai apakah proses-proses yang dianggap konsisten dengan hukum pertama,terjadi atau tidak terjadi di alam dengan pemikiran yang kelihatannya halus dan abstrak,namun dalam pemakaiannya terbukti sangat praktis.

• Hukum ini memberikan batasan dasar pada efisiensi sebuah mesin atau pembangkit daya dan dibutuhkan untuk menjalankan sebuah sistem pendingin.hukum ini juga dapat dinyatakan dalam konsep entropi.

Arah Proses Termodinamik:• Proses ireversibel (irreversible process) : proses

termodinamik yang berlangsung secara alami seluruhnya pada satu arah tetapi tidak pada arah sebaliknya yang berlangsung secara spontan. Hukum kedua termodinamika menentukan arah alami pada proses-proses tersebut.

• Tidak ada perubahan sekecil apa pun pada keadaan yang dapat membalikkan proses pada arah sebaliknya.

• Proses ireversibel merupakan proses non-kesetimbangan,dimana sistem tidak pernah berada pada kesetumbangan termodinamik pada keadaan manapun hingga akhir proses.

• Proses reversible :sebuah proses yang dengan satu perubahan diferensial di dalam lingkungannya,dapat dibuat menelusuri kembali lintasan proses tersebut (berlangsung secara bolak balik).

• Sebuah sistem yang mengalami idealisasi proses reversibel (reversible process) selalu mendekati keadaan kesetimbangan termodinamik antara sistem itu sendiri dengan lingkungannya.

• Proses reversibel dengan demikian merupakan proses kesetimbangan (equilibrium process),dengan sistem selalu berada pada kesetimbangan termodinamik,sehingga tidak akan terjadi perubahan keadaan.

• Energi kinetik makroskopik adalah energi yang berhubungan dengan gerakan banyak molekul yang terorganisasi dan terkoordinasi,tetapi perpindahan panas melibatkan perubahan energi pada gerakan molekuler yang acak dan tidak teratur.

• Karena itu perubahan dari energi mekanik menjadi panas melibatkan peningkatan keacakan atau ketidakteraturan.

• Jadi terdapat hubungan antara proses dan ketidakteraturan atau keacakan dari keadaan yang dihasilkan.

SIKLUS CARNOT DAN HUKUM KEDUA• Semua mesin Carnot yang yang beroperasi diantara dua

suhu yang sama memiliki efesiensi yang sama , tidak tergantung pada jenis bahan kerjanya,sehingga tidak ada mesin yang lebih efisien daripada mesin Carnot yang beroperasi diantara dua suhu yang sama.

• Pernyataan untuk efisiensi mesin Carnot,meletakkan batas tertinggi efisiensi untuk sebuah mesin sesungguhnya seperti turbin uap.

• Tekanan praktis maksimum dalam pendidih uap besar yang ada,kurang lebih pada 500°C tekanan uap air adalah sekitar 240 × 105 Pa (235 atm).

• Kerugian yang tak terhindarkan dari panas pembuangan pada pembangkit daya listrik menghasilkan permasalahan lingkungan yang serius .

• Perubahan suhu yang relatif kecil pada suatu ekosistem dapat menghasilkan efek yang berarti pada laju metabolisme tanaman dan hewan.

• Polusi termal (thermal pollution) merupakan konsekuensi tak terhindarkan dari hukum kedua termodinamika, maka perencanaan yang cermat menjadi sangat penting untuk meminimalkan akibat ekologis dari pembangkit daya yang baru.