Untuk memahami termodinamika, entalpi dan entropi adalah dua konsep dasar yang tidak dapat dilewatkan oleh siapa pun. Mengetahui perbedaan antara entalpi dan entropi tidak hanya membantu kita lulus ujian sains tetapi juga memberikan penjelasan rasional untuk banyak proses yang kita saksikan dalam kehidupan sehari-hari. Dari perubahan fase hingga transfer energi dalam satu keadaan, termodinamika dapat menjelaskan semuanya.
Entalpi vs Entropi
Perbedaan antara entalpi dan entropi adalah bahwa entalpi adalah pengukuran energi total suatu sistem yang merupakan jumlah energi internal dan produk tekanan dan volume. Di sisi lain, entropi adalah jumlah energi panas dalam suatu sistem yang tidak tersedia untuk diubah menjadi kerja.
Entalpi sistem termodinamika didefinisikan sebagai fungsi keadaan yang dihitung pada tekanan konstan (atmosfer terbuka besar). Satuan entalpi sama dengan energi, yaitu J dalam satuan SI karena merupakan jumlah energi dalam sistem dan hasil kali tekanan dan perubahan volume. Entalpi total suatu sistem tidak dapat diukur secara langsung. Jadi, kami mengukur perubahan entalpi suatu sistem.
Dengan kata sederhana, entropi adalah ukuran keacakan atau kekacauan dalam suatu sistem. Ini adalah properti ekstensif yang berarti bahwa nilai entropi berubah sesuai dengan jumlah materi yang ada dalam sistem. Jika suatu sistem sangat teratur (kurang kacau) maka ia memiliki entropi rendah dan sebaliknya. Satuan SI untuk entropi adalah J⋅K−1.
Tabel Perbandingan Antara Entalpi dan Entropi
| Parameter Perbandingan | Entalpi | Entropi |
| Definisi | Entalpi adalah jumlah energi dalam dan hasil kali tekanan dan volume suatu sistem termodinamika. | Entropi adalah jumlah energi panas suatu sistem yang tidak tersedia untuk diubah menjadi kerja mekanis atau kerja yang berguna. |
| Pengukuran | Entalpi total suatu sistem tidak dapat diukur secara langsung maka kita menghitung perubahan entalpi. | Mengukur entropi suatu sistem mengacu pada jumlah ketidakteraturan atau kekacauan yang ada dalam sistem termodinamika. |
| Satuan | Satuan SI untuk entalpi sama dengan energi sehingga dapat diukur dalam J. | Satuan SI untuk entropi satuan massa adalah J⋅K−1kg−1 dan untuk entropi per satuan jumlah zat adalah J⋅K−1mol−1. |
| Simbol | Entalpi dilambangkan dengan H. | Entropi dilambangkan dengan S. |
| Sejarah | Seorang ilmuwan bernama Heike Kamerlingh Onnes menciptakan istilah "entalpi." | Seorang fisikawan Jerman bernama Rudolf Clausius menciptakan istilah "entropi." |
| Kondisi yang Menguntungkan | Sistem termodinamika selalu menyukai entalpi minimum. | Sistem termodinamika selalu menyukai entropi maksimum. |
Apa itu Entalpi?
Entalpi adalah sifat termodinamika yang mengacu pada jumlah energi internal dan produk tekanan dan volume suatu sistem. Entalpi suatu sistem menandakan kapasitasnya untuk melepaskan panas dan karenanya memiliki satuan yang sama dengan energi (joule, kalori, dll). Entalpi dilambangkan dengan H.
Tidak mungkin menghitung entalpi total suatu sistem karena tidak mungkin mengetahui titik nolnya. Jadi, perubahan entalpi dihitung antara satu keadaan dan keadaan lainnya ketika tekanannya konstan. Rumus entalpi adalah H = E + PV di mana E adalah energi dalam sistem, P adalah tekanan, dan V adalah volume.
Ada banyak arti penting entalpi dalam sistem termodinamika karena menentukan apakah suatu reaksi kimia adalah endotermik atau eksotermik. Ini juga digunakan untuk menghitung panas reaksi, kebutuhan daya minimum untuk kompresor, dll.
Apa itu Entropi?
Entropi adalah sifat ekstensif dan merupakan ukuran keacakan atau kekacauan dalam sistem termodinamika. Nilai entropi berubah dengan perubahan jumlah materi dalam sistem. Entropi dilambangkan dengan S dan satuan umum entropi adalah joule per kelvin J⋅K−1 atau J⋅K−1kg−1 untuk entropi per satuan massa. Karena entropi mengukur keacakan, sistem yang sangat teratur memiliki entropi yang rendah.
Ada beberapa metode untuk menghitung entropi suatu sistem. Tapi, dua cara yang paling umum adalah menghitung entropi dari proses reversibel dan proses isotermal. Untuk menghitung entropi proses reversibel, rumusnya adalah S = kB ln W di mana kB adalah konstanta Boltzmann dan nilainya sama dengan 1,38065 × 10-23 J/K dan W adalah banyaknya kemungkinan keadaan. Untuk menghitung entropi proses isotermal, rumusnya adalah S = Q / T di mana Q mengacu pada perubahan panas dan T adalah suhu absolut sistem dalam Kelvin.
Mencairnya es ke dalam air diikuti dengan penguapannya menjadi uap adalah contoh peningkatan chaos dan penurunan entropi. Ketika es batu memperoleh energi, energi panas melonggarkan strukturnya untuk membentuk cairan dan dengan demikian meningkatkan kekacauan dalam sistem. Hal serupa terjadi ketika cairan diubah menjadi keadaan uap. Tapi, saat berfokus pada sistem, entropi berkurang sementara entropi lingkungan meningkat.
Perbedaan Utama Antara Entalpi dan Entropi
Kesimpulan
Memahami perbedaan antara entalpi dan entropi sangat penting untuk menjelaskan beberapa proses di alam. Dari pencairan es hingga pemecahan masalah termodinamika yang kompleks, konsep dasar entalpi dan entropi diterapkan.
Tetapi, entalpi tidak dapat dihitung secara langsung sehingga kami menghitung perubahannya antara dua fase. Di sisi lain, entropi dihitung sebagai tingkat keacakan dalam suatu sistem. Ketika suatu sistem memperoleh energi, ketidakteraturan meningkat, dan entropi berkurang, dan sebaliknya.
