Konsep Entropi

Pengertian Entropi

Konsep entropi pertama kali dijelaskan oleh Rudolf Clausius pada tahun 1862. Berdasarkan hukum II termodinamika, jika suatu sistem mengalami perubahan spontan, maka perubahan itu akan berlangsung sedemikian rupa sehingga entropi sistem akan cenderung bertahan atau meningkat dibandingkan keadaan sebelumnya.

Entropi dapat dipahami sebagai ukuran tingkat keteraturan (atau ketidakteraturan) dalam suatu sistem. Semakin besar entropi, semakin acak susunan partikel dalam sistem. Dengan kata lain, entropi memberikan gambaran tentang arah perubahan spontan yaitu, energi cenderung menyebar dari daerah yang lebih teratur (suhu tinggi) ke daerah yang lebih acak (suhu rendah).

Secara sederhana:

Jika sistem berada dalam kesetimbangan, entropinya tetap.

Jika sistem mengalami perubahan alami (spontan), entropinya bertambah.

Rumus Entropi

dengan:

Q = kalor yang diserap (J),

T = suhu mutlak (K).

Rumus ini berlaku untuk proses reversibel (proses yang dapat dibalik) dengan syarat sistem selalu berada pada kesetimbangan termal.

Entropi pada Sistem Terisolasi dan Tidak Terisolasi

Pada sistem terisolasi (tidak ada interaksi dengan lingkungan), entropi selalu bertambah jika terjadi proses alami.

Artinya, perubahan entropi positif menunjukkan proses berjalan spontan dan tidak dapat dibalik secara sempurna.

Jika sistem berinteraksi dengan lingkungan, perubahan entropi total dituliskan sebagai:

Dengan demikian, entropi total (gabungan sistem + lingkungan) selalu bertambah pada setiap proses alami.

Makna Entropi dalam Kehidupan

Entropi menunjukkan bahwa energi panas selalu mengalir dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah.

Entropi dapat digunakan untuk mengukur seberapa “efisien” energi digunakan dalam suatu proses.

Dalam dunia nyata, tidak ada mesin yang bekerja dengan efisiensi 100% karena sebagian energi selalu berubah menjadi bentuk yang kurang berguna (disebarkan ke lingkungan).