entropi dan hukum ketiga termodinamika
TRANSCRIPT
Eddy Kusniawan 41614110110
Irfan Sidik Prabowo 41614110109
• Entropi adalah besaran termodinamika yang menyertai
perubahan setiap keadaan dari keadaan awal sampai
akhir sistem. Entropi menyatakan ukuran
ketidakteraturan sistem. Suatu sistem yang punya energi
entropi tinggi berarti sistem tersebut makin tidak teratur.
• jika gas di panaskan maka molekul-molekul gas akan
bergerak secara acak(entropi tinggi),jika suhu d
turunkan,gas bergerak lebih teratur(entropi
rendah).Perubahan entropi sistem hanya tergantung
pada keadaan awal & akhir. Proses reversibel tidak
mengubah total entropi dari semesta.
• Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur
nolabsolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat
suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua
proses akan berhentidan entropi sistem akan mendekati
nilai minimum. Hukum inijuga menyatakan bahwa entropi
benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol
absolut bernilai nol. Hukum ketiga termodinamika
menyatakan bahwa suatu kristal sempurna pada nol
mutlak mempunyai keteraturan sempurna, jadi
entropinya adalah nol. Pada temperatur lain selain nol
mutlak,terdapat kekacau-balauan yang disebabkan oleh
eksitasi termal
• Kristal adalah zat padat yang terdiri dari atom-atom
suatu barisan statik barbaniar, suatu keadaan dimanik
yang paling teratur. Jadi, begitu sulit mendapatkan zat
dalam keadaan dinamik teratur atau kristal sempurna
seperti yang dibayangkan hukum ketiga termodinamika
karena pada tingkat atomik setiap zat dalam
kedudukannya selalu bergerak acak yang menyebabkan
molekul-molekul menjadi kacau atau tidak teratur.oleh
karena itu ,logika hukum ketiga ini menurut Whitehead
keliru dalam hal mengkonkretkan suatu hal yang abstrak
• Berdasarkan persamaan perubahan entropi suatu zat dapatmencapai nilai absolutnya pada suhu tertentu, sehingga pengukuran perubahan entropi dari satu suhu tersebut ke suhulainnya.Hukum ketiga termodinamika memberikan dasar untukmenetapkan entropi absolut suatu zat, yaitu entropi setiapkristal sempurna adalah nol pada suhu nol absolut atau nol derajat Kelvin (K). Pada keadaan ini setiap atom pada posisi yang pasti dan memiliki energi dalam terendah.Entropi dan energi bebas Gibbs juga merupakan fungsi keadaan sehingga kedua besaran ini memiliki nilai pada keadaan standart, seperti halnya dengan entalphi. Hasil pengukuran standart untuk entropi dan Energi bebas Gibbsjuga dilakukan pada keadaan 25oC dan dengan tekanan 1 atm.
• Perhatikan persamaan Planck-Boltzmann,S = k lnWEntropi dapat dihubungkan dengan ‘kekacauan’ atau
ketidak teraturan sistem. Keadaan sistem yang kacau ialah keadaan di mana partikel-partikel (molekul, atom atau ion)tersusun secara tidak teratur. Makin kacau susunan keadaan sistem, makin besar keboleh jadian keadaan sistem dan makin besar entropi. Oleh karena itu zat padat kristal pada umumnya mempunyai entropi yang relatif rendah dibandingkan dengan cairan atau gas. Gas mempunyai entropi yang paling tinggi karena keadaan sistem paling tidak teratur.Diuraikan di atas bahwa makin kacau atau tidak teratur susunan molekul, makin tinggi harga W dan entropi.Sebaliknya makin teratur susunan molekul sistem, makin rendah harga W dan entropi.
• Kalau suatu zat murni didinginkan hingga dekat 0 K,
semua gerakan translasi dan rotasi terhenti dan molekul-
molekul mengambil kedudukan tertentu dalam kisi kristal.
Molekul hanya memiliki energi vibrasi yang sama besar
sehingga berada dalam keadaan kuantum tunggal.
Ditinjau dankedudukan dan distribusi energi, penyusunan
molekul-molekul dalam suatu kristal yang sempurna pad
0 K hanya dapat dilaksanakan dengan satu cara. Dalam
hal ini W = 1dan ln W = 0, sehingga menurut persamaan
boltzmann S = 0.Jadi, entropi suatu kristal murni yang
sempurna ialah nol pada 0 K. Pernyataan ini terkenal
sebagai Hukum Ketiga Temomedinamika. Ungkapan
matematik nya adalah 0ST=0 == 0