Hukum Kedua Termodinamika dalam Kehidupan Sehari-hari

Ledakan di suatu tempat

Hukum Kedua Termodinamika, mungkin sebagian orang yang belum tahu tentangnya akan merasa bingung. Tetapi kebingungan itu akan hilang ketika kita sadar bahwa kita sudah mengetahui berbagai contoh dari hukum ini dalam kehidupan sehari-hari. Wajan yang memanas, air yang menjadi dingin saat ditambahkan dengan es, ledakan yang terjadi saat bensin yang bercampur dengan udara bertemu dengan percikan api di dalam silinder motor, dan cairan pewarna yang bercampur dengan air. Kejadian-kejadian tersebut dapat dijelaskan dengan hukum ini.

Pada wajan yang memanas, atom-atom dari wajan bergetar(vibrasi) dengan sangat kuat (karena kalor dari pemanas sudah tersebar pada wajan). Atom-atom ini akan menyebarkan energi dari sumber ke daerah yang belum panas. Getaran dari atom-atom wajan tidak mengakibatkan getaran pada wajan karena atomnya berikatan dengan kuat. Wajan yang panas, jika dibiarkan dalam waktu lama akan mengalami pendinginan.

 Pada air yang menjadi dingin saat ditambahkan dengan es, es akan menyerap kalor dari air. Atau kalor dari air akan berpindah menuju daerah yang memiliki kalor lebih rendah.

Molekul bensin dan oksigen memiliki energi dari ikatannya yang lebih besar dibanding energi dari ikatan antara karbon dioksida dan air yang dihasilkan dari reaksi antara bensin dan oksigen. Untuk dapat berikatan, bensin dan oksigen memerlukan sejumlah energi yang disebut dengan energi aktivasi. Tanpa adanya energi aktivasi, bensin dan oksigen dapat terus berbenturan terus menerus tanpa adanya perubahan selamanya. Akan tetapi, dengan adanya percikan api, energi aktivasi yang diperlukan akan terpenuhi. Kemudian bensin dan oksigen akan bereaksi dengan cepat dan menyebarkan kalor dalam jumlah besar sebagai hasil dari perubahan sebagian dari energi ikatannya yang besar sambil membentuk energi kecil dari ikatan antara karbon dioksida dan air.

Pada kasus cairan pewarna yang bercampur dengan air, kelihatannya tidak berhubungan dengan penjelasan kejadian sebelumnya. Suhu keduanya cenderung sama. Tinta akan bereaksi tanpa kita mengaduknya, walaupun dengan mengaduk, akan lebih mudah dan cepat mencampurkan keduanya. Ini adalah salah satu contoh pencampuran dan pelarutan cairan.

Setiap saat, atom di molekul-molekul dari contoh bensin dan cairan pewarna, bergerak dengan gerakan yang acak dan cepat. Pada benda yang padat, partikel bergerak di tempat (vibrasi) dengan sejumlah energi tergantung pada suhunya. Setiap atom dan molekul yang bergerak akan menyebarkan energi dari gerakannya jika memiliki kesempatan untuk melakukannya. Tergantung pada hal-hal yang makroskopis dari sistem tersebut, seperti tekanan, volume dan suhu. Hukum kedua termodinamika membuktikan fakta bahwa sejumlah gerakan energi molekul menghilang jika itu tidak diisolasi. Secara sederhana : semua yang terjadi secara spontan di dunia (segala sesuatu yang berjalan tanpa bantuan dari luar, kecuali untuk memulai) adalah contoh dari hukum kedua termodinamika karena melibatkan kehilangan energi. Energi akan bergerak sangat cepat, menabrak setiap partikel materi, sehingga akan mengalami pembauran, menyebar, menghilang jika tidak dihalangi.

Hukum kedua termodinamika sesungguhnya bagian dari hidup kita sehari-hari. Contoh-contoh tadi hampir setiap hari kita jumpai, kecuali mungkin ledakan pada silinder motor. Dapat kita simpulkan dari contoh tersebut, Pertama, pada wajan yang memanas, kemudian mendingin, energi(panas) dari partikel bergerak dengan cepat menuju tempat yang lebih rendah energinya, seperti bagian wajan lainnya, udara, dan lantai. Untuk air yang mendingin juga demikian, panas dari air bergerak menuju tempat yang lebih dingin, panas dari air diserap oleh es untuk mengubah wujudnya menjadi cair.

Kedua, ledakan bensin pada silinder motor, kasus pengisolasian energi melalui reaksi kimia, karena bensin akan segera bereaksi dengan oksigen di udara, tetapi hanya terjadi apabila campurannya di picu, dengan percikan kecil api misalnya. Kemudian, energi ini akan mengalir menuju suhu yang lebih rendah di silinder motor. Energi dari ledakan ini, akan meningkatkan suhu di silinder motor, yang juga menyebabkan meningkatnya tekanan pada silinder motor. Tekanan yang besar di silinder yang kecil ini akan menyebar dan menyebabkan terdorongnya piston ke bawah, sehingga dapat menggerakkan motor.

Ketiga, pada cairan pewarna yang larut di dalam air, disini terjadi penyebaran energi bahan di lingkungan tanpa adanya perubahan energi. Karena pada kasus ini, terlihat berbeda dibanding contoh lainnya, karena tidak ada perubahan temperatur dan energi. Pada contoh ini, pencampuran melibatkan pencampuran dari molekul yang sejenis (salah satu contoh hilangnya energi, karena tidak adanya penghalang lagi antar molekul keduanya).

Jadi, dapat disimpulkan, contoh-contoh kejadian yang berhubungan dengan hukum kedua termodinamika antara lain, wajan panas yang mendingin, air yang mendingin jika dicampur dengan es, ledakan pada silinder kendaraan, dan larutnya pewarna di dalam air. Setiap hal tersebut melibatkan perpindahan energi diakibatkan adanya perbedaan suhu dan jumlah energi.