Adanya campuran zat, yang dimana masing-masing dari zat tersebut, mempunyai karakteristik yang sama, maka proses reversibel dapat berlangsung hal ini dapat terjadi karena tidak adanya ketidaksinkronisasian antara masing-masing zat.
Contoh proses isotermal reversibel ialah perubahan fase pada tekanan tetap. Arus panas yang masuk kedalam sistem per satuan massa atau per mol sama dengan panas transformasi 1, sehingga perubahan entropi jenisnya menjadi :
=
Jika dalam suatu proses terdapat arus panas antara sistem dengan lingkungannya secara reversibel, maka pada hakikatnya suhu sistem dan suhu lingkungan adalah sama. Besar arus panas ini yang masuk kedalam sistem atau yang masuk kedalam lingkungan disetiap titik adalah sama, tetapi harus diberi tanda yang berlawanan. Karena itu perubahan entropi lingkungan sama besar tapi berlawanan tanda dengan perubahan entropi sistem dan jumlahnya menjadi nol. Sebab sistem bersama dengan lingkungannya membentuk dunia, maka boleh dikatakn bahwa entropi dunia adalah tetap. Hendaknya diingat bahwa pernyataan ini berlaku untuk proses reversibel saja
yang lebih panas. Contohnya : Secangkir Kopi panas yang diletakkan pada suhu kamar.
Penjelasan lain dari sistem irreversible dipresentasikan oleh ahli matematika prancis Henri Poincare (1890) ia menerbitkan dinamika non linier yang disebut teori Chaos. Bahwa menerapkan teori Chaos dengan hukum Kedua Termodinamika, paradoks irreversibilitas dapat dijelaskan dalam kesalahan yang terkait dengan skala microstates untuk macrostates dan derajat kebebasan yang digunakan ketika melakukan eksperimen.
Suatu proses dikatakan Irreversibel jika sistem atau lingkunganya atau keduanya sistem dan lingkungan tidak dapat dikembalikan ke keadaan awal setelah proses terjadi. Proses Irreversibel setimbang adalah proses reversibel secara internal, yang berlangsung dengan laju yang lambat ( perubahan infinitesinal ). Proses semacam itu dapat terjadi melalui keadaan-keadaan setimbang yang tak hingga, yang bias dihentikan setiap saat dan melanjutkanya dalam arah yang berlawanan. Oleh karena itu pembalikan ke proses awal secara rinci dan mengembalikan sistem ke keadaan awalnya tanpa suatu persyaratan pada lingkungan. Dengan kata lain, jika proses tidak dalam kesetimbangan maka tidak dapat dibalik sepanjang lintasan awal tanpa menyebabkan perubahan pada lingkungan jadi syarat luas setimbang adalah perlu tetapi tidak cukup untuk proses yang reversibel secara total. Proses yang terjadi pada laju yang berikutnya (finite) merupakan proses yang Irreversibel.
Irreversible merupakan proses- proses yang dapat berlangsung secara alami dan akan berlangsung secara searah.Proses tak reversible sering disebut proses alami karena merupakan proses nyata yang berlangsung secara spontan di alam tanpa harus ada usaha dari luar sistem untuk melangsungkannya. Sesuai namanya proses alami selalu berlangsung satu arah, yaitu keadaan tak setimbang menuju ke keadaan seimbang, dan proses akan berhenti dengan sendirinya bila keadaan setimbang telah tercapai. Proses pada arah sebaliknya yaitu dari keadaan setimbang menuju ke keadaan setimbang, tidak pernah berlangsung secara spontan dan hanya dapat terjadi melalui usaha atau interperensi dari luar sistem.
Beberapa contoh proses irreversibel ( dalam fisika ) :
• Perpindahan panas melalui perbedaan suhu
Beberapa contoh proses irreversibel ( dalam kimia ) pada saat suatu reaksi menjadi spontan :
• Pembentukan NaCl
NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O (l)
• Reaksi antara batu pualam dan asam klorida
CaCO3(s) + HCl (aq) → CaCl2(aq) +CO2(g) + H2O(l) Pembakaran
Pada saat terjadi proses pembakaran terjadi, suatu wujud benda yang berupa padat akan menalami proses penghancuran struktur dari wujud tersebut. Sehingga wujud tersebut tidak dapat kembali ke bentuk awal. Itu artinya zat tersebut mengalami proses ireversibel.
Gesekan
Jika adanya seuatu gesekan pada permukaan benda, maka akan membuat benda menjadi kehilangan sebagian strukturnya, kehilangan struktur ini membuat benda itu tidak dapat kembali ke bentuk semula.
Listrik mengalir melalui resistensi.
Jika sutu listrik mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lain, dengan adanya suatu resistensi menuju tempat lain dan tidak kembali ke asal. Maka litrik tersebut akan mengalami proses ireversibel.
Pernyataan-Pernyataan untuk proses reversible dan irreversible diberikan seperti definisi berikut ini:
Menurut Hawkins, suatu proses dikatakan reversible apabila a. Proses dapat dibalik
b. Benda kerja (working substance) selalu dalam keadaan setimbang selama proses.
c. Tidak ada transformasi energy yang terjadi sebagai akibat dari kerugian gesekan.
Menurut Keenan, suatu proses dikatakan reversible apabila system dan elemen elemen sekelilingnya dapat dikembalikan secara menyeluruh ke keadaan mula-mula sesudah menjalani beberapa proses. Berdasarkan pernyataan Hawkins dan
Keenan diatas dapat disimpulkan bahwa, Suatu Proses dikatakan reversible apabila system dapat dikembalikan ke keadaan mula mula tanpa menimbulkan perubahan keadaan pada system yang lain.
Suatu proses dikatan irreversible, apabila keadaan mula mula dari system tidak dapat dikembalikan tanpa menimbulkan perubahan keadaan pada system lain.
DAFTAR PUSTAKA
Black, Willam, Z and Hartley, J.G. (1991). Thermodynamics. Georgia:
Harper Collins Publisher.
Hartatiek. (2020). Buku Ajar Thermodinamika. Moran,M.J, and Shapiro,H,N. (2014). Fundamentals Of Engineering Thermodynamics. New York: John Wiley & Son (Eight Edition).
Nainggolan, Werlin S.(1976).Teori dan Soal Penyelesaian Thermodinamika. Bandung : Armico.
Sears, F.W and Salinger, G.L. 1982. Thermodynamics, Kinetic Theory and Statistical Thermodynamics. New York: Addison Wesley.
Sonntag, R.E., Borgnakke, C. and Van Wylen, G.J. 1998 . Fundamental of Thermodynamics. New York: John Wiley & Son (Fifth Edition).
Zemansky, M.W. dan Dittman. 1981. Heat and Thermodynamics. New York: Mc Graw Hill.
Rofiqoh Hasan Harahap email : [email protected]
Lahir di Rantau Prapat pada tahun 1988. Sejak tahun 2014 hingga saat ini merupakan salah satu dosen pada program studi pendidikan fisika Universitas Muslim Nusantara Al Washliyah Medan Sumatera Utara.
Studi Sarjana dan Magister diselesaikan di Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Negeri Medan tahun 2010 dan 2013. Fokus bidang penelitian yang ditekuni pada pendidikan dan pembelajaran. Sejak menjadi dosen penulis mengampu mata kuliah termodinamika, landasan pendidikan, dan fisika dasar Penulis dapat dihubungi melalui email.
Instagram@rofiqohhasanharahap
9
Siklus-siklus Mesin Kalor
Tria Puspa Sari, ST., M.S.
Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur