Dalam bidang termodinamika, perubahan entropi (ΔS) menjadi hal penting yang mempengaruhi reaksi suatu sistem. Entropi adalah konsep yang menggambarkan derajat kesamaran atau ketidakpastian dalam sistem. Dengan menghitung perubahan entropi, kita dapat meramal arah suatu proses alami.
Misalkan dalam sebuah sistem terdapat suatu reaksi yang berlangsung pada suhu 500°C dan dengan pelepasan kalor sebesar 300 Joule. Entropi sekitar yaitu 200 Joule/Kelvin. Pertanyaannya adalah, bagaimana cara menghitung perubahan entropi total yang terjadi dalam kasus ini?
Sebelum kita menjawab pertanyaan tersebut, pertama-tama perlu dipahami beberapa konsep dasar dalam termodinamika. Pada suatu proses reversibel, perubahan entropi (ΔS) sistem dapat dihitung dengan rumus:
ΔS = Qrev / T
dimana,
- ΔS adalah perubahan entropi
- Qrev adalah kalor yang dilepaskan dalam proses yang reversibel
- T adalah suhu dalam skala Kelvin
Namun, suhu yang diberikan dalam sistem ini adalah 500°C. Dalam perhitungan termodinamika, suhu harus dalam satuan Kelvin. Oleh karena itu, kita harus mengonversi suhu ini menjadi Kelvin terlebih dahulu. Diketahui bahwa 0°C setara dengan 273.15 Kelvin, maka 500°C setara dengan (500 + 273.15) = 773.15 Kelvin.
Dengan memasukkan angka-angka ini ke dalam rumus kita mendapatkan:
ΔS = 300 J / 773.15 K = 0.388 J/K
Ini adalah perubahan entropi sistem. Namun, perlu diperhatikan bahwa entropi sekitar adalah 200 J/K. Perubahan entropi total adalah jumlah dari entropi sistem dan entropi sekitar. Dengan kata lain, ada kontribusi dari lingkungan sekitar proses yang menambah entropi total. Jadi,
ΔS(total) = ΔS(sistem) + ΔS(sekitar)
ΔS(total) = 0.388 J/K + 200 J/K = 200.388 J/K
Dengan demikian, perubahan entropi total yang terjadi dalam sistem ini adalah 200.388 J/K.
Jadi, jawabannya apa? Jawabannya adalah perubahan entropi total yang terjadi dalam sistem ini adalah 200.388 J/K.
