Hukum II Termodinamika

Tri Ayodha Ajiwiguna

Hukum termodinamika pertama dapat menjelaskan konsep kekekalan energi. Pada prinsipnya energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, namun bentuknya dapat dikonversi menjadi bentuk lain atau dipindahkan ke objek yang lain. Jika segelas air panas diletakkan di ruangan yang sejuk, maka lambat laun temperatur air dalam gelas akan turun hingga sama dengan temperatur ruangan. Hal ini terjadi karena energi kalor yang dimiliki air berpindah dari air ke ruangan. Akibatnya air kelilangan kalor dan ruangan menerima kalor dengan besar yang sama. Kasus ini sangat mudah dijelaskan dengan hukum termodinamika I.

Namun kasus sebaliknya tidak mungkin terjadi. Jika segelas air yang temperaturnya sama dengan ruangan maka segelas air tidak akan menjadi panas karena mendapatkan kalor dari ruangan. Jika ditinjau dari hukum kekekalan energi, kasus ini tidak ada masalah artinya seharusnya proses ini memungkinkan, tapi kenyataannya tidak. Begitu pula dengan kasus-kasus lain, pada saat gelas yang jatuh dan pecah akan mengeluarkan suara. Namun jika gelas yang pecah itu diberikan suara yang sama persis dengan suara gelas yang pecah, maka pecahan gelas tidak akan menjadi gelas utuh lagi. Hal-hal seperti inilah yang tidak dapat dijelaskan oleh hukum termodinamika pertama. Oleh karena itu dibutuhkan hukum ke dua termodinamika.

Terdapat dua pernyataan mengenai hukum termodinamika II, yaitu:

“Tidak mungkin ada alat yang dapat menerima sejumlah kalor dari sebuah reservoir dan menghasilkan kerja”

Pernyataan yang dikemukakan oleh Kelvin-Plank ini mengindikasikan bahwa tidak mungkin efisiensi sebuah mesin kalor bernilai 100% karena harus ada kalor yang tidak tergunakan menjadi kerja dan harus dibuang dari sistem.

“Tidak mungkin membuat sebuah alat yang dapat memindahkan kalor daritemperatur rendah ke temperatur tinggi secara spontan”

Pernayataan ini dikemukakan oleh Clausius yang menjelaskan bahwa untuk dapat menarik kalor dari benda yang temperatur rendah ke benda temperatur tinggi tidak mungkin dapat terjadi dengan sendirinya. Namum diperlukan kerja atau energi eksternal.