Entropi (part 1)

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Dalam termodinamika ada beberapa parameter penting yang biasa digunakan untuk menganalisis sebuah proses, seperti: tekanan, temperatur, entalpi, dan lainnya. Salah satu parameter itu adalah entropi. Pada dasarnya entropi merupakan besaran termodinamika yang mungkin dapat dikatan muncul belakangan dibandingakan dengan besaran lainnya. Entropi muncul ketika para insiyur pada saat itu ingin menjelasakan mengenai efisiensi mesin dan pompa kalor.

Seperti yang diketahui bahwa sebuah mesin kalor tidak daat mengubah semua kalor yang diterima sistem menjadi kerja, namun pasti ada kalor yang dibuang. Entropi secara tidak langsung menunjukkan seberapa besar energi yang tidak dapat menjadi kerja itu. Pada sudut pandang molekul, entropi adalah besaran termodinamika yang menunjukkan seberapa besar ketidak-teraturan suatu zat. Besarnya entropi sulit dihitung, namun perubahan entropi suatu zat yang mengalami proses termodinamika memungkinkan untuk dilakukan. Zat dalam wujud padat memiliki entropi yang lebih kecil dibandingkan dengan fasa cair dan gas. Sebagai contoh air dalam fasa padat (es) memiliki susunan molekul yang sangat teratur sedangkan dalam fasa cair memiliki susunan molekul yang lebih acak. Terlebih lagi dalam fasa gas (uap), susunan molekulnya lebih acak lagi. Dalam proses dengan temperatur konstan (isotermal) besarnya perubahan entropinya dapat dihitung dengan:

Sebagai contoh jika ada 1 kg es batu yang bertemperatur 0 ^oC yang diletakkan pada sebuah ruangan, kemudian es ini lambat laun akan mengalami perubahan fasa dari padat menjadi cair (meleleh). Proses ini secara teori berlangsung pada temperatur konstan, yaitu pada 0^oC. Pada proses ini ketidak -teraturan molekul air berubah dari yang tersusun teratur (es) hingga menjadi lebih tidak teratur (air). Ini menunukkan adanya perubahan entropi pada zat tersebut yang besarnya adalah:

Untuk proses yang tidak terjadi secara isotermal maka perlu perubahan entropinya dapat dihitung dengan:

Jika dalam suatu fenomena terdapat lebi dari satu proses maka, perubahan entropinya adalah penjumlahan dari masing-masing prosesya.