Pengertian Entropi Sistem
A.
Pengertian Entropi
Entropi adalah ukuran pola
distribusi energi total sistem dikalangan atom-atom penyusunnya. Makin luas
distribusinya, maka semakin tersebara dan kurang teratur strukturnya, sehingga
tingkat
ketersediaan energi untuk melakukan usaha semakin rendah. Jadi entropi dapat juga dikaitkan dengan tingkat keteraturan sistem dan ketersediaan energi (energi bebas) untuk melakukan usaha.
ketersediaan energi untuk melakukan usaha semakin rendah. Jadi entropi dapat juga dikaitkan dengan tingkat keteraturan sistem dan ketersediaan energi (energi bebas) untuk melakukan usaha.
Pada system terpencil dS =
0, yang berarti tidak ada perubahan entopi. Sebaliknya dalam proses spontan dS
> 0 yang berarti entropi meningkat terus sampai mencapai harga maksimum pada
kesetimbangan. Pencapaian gerakan menuju ke entropi maksimum dan energi minimum
pada suhu dan tekanan tetap dapat ditaksir dengan rumus :
dG = dH
+ T.dS
dengan H adalah Entalpi dan T
adalah suhu dalam Kelvin. Persamaan di atas memuat arti, bahwa penurunan jumlah
energi bebas dalam suatu sistem pada suhu dan tekanan tetap akan
menyebabkan kecenderungan menuju entropi maksimum. Tanda negatif pada entropi
mengandung arti semakin rendah kandungan energi bebas bila entropi semakin
besar, atau semakin tinggi tingkat keteraturan system untuk entropi yang
semakin rendah. Erosi dan segregasi zarah-zarah sedimen menuju ke keseragaman
besar zarah adalah contoh berlangsungnya peningkatan entropi. Tetapi pada
sistem tertutup, S dapat mencapai maksimum hanya bila energi tetap, sebaliknya
energi dapat mencapai minimum hanya bila S dibuat tetap.
Perubahan entropi dapat diartikan juga sebagai energi yang diserap
pada setiap satuan suhu. Persamaannya :
dS=dqT
atau dapat dituliskan sebagai dq =
- T dS. Sehingga persamaan dapat dituliskan menjadi
dG=dH-dq
yang berarti perubahan energi bebas
tergantung kepada perubahan entalpi dan perubahan fluks kalor. Perubahan
negatif energi bebas dapat terjadi bila entropi atau kenaikan fluks kalor
persamaan dengan penurunan entalpi.
B.
Prinsip
Pertambahan Entropi
Perubahan entropi berkaitan dengan
perubahan system entropi dengan perubahan entropi sekelilingnya atau
lingkungannya.
Total (jumlah) perubahan sistem
entropi dengan sekitarnya disebut perubahan entropi keseluruhan. Hal ini
dapat dituliskan sebagai :
∆Skeseluruhan=∆Ssistem+∆Ssekitar≥0
Tanda > untuk proses reversible
Tanda = untuk proses ireversibel
C.
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
1 komentar:
kok contoh soalnya gak ada mbak?....
Posting Komentar