Studi Perbandingan Hukum Kedua Termodinamika dalam Sistem Terbuka dan Tertutup

Comparative Study of the Second Law of Thermodynamics in Open and Closed Systems

Abstract

Penelitian ini membahas perbandingan penerapan Hukum Kedua Termodinamika pada sistem terbuka dan tertutup dengan fokus pada perubahan entropi. Sistem terbuka memungkinkan pertukaran energi dan massa dengan lingkungan, sementara sistem tertutup hanya memungkinkan pertukaran energi tanpa adanya aliran massa. Metode penelitian menggunakan pendekatan teoritis dan analisis komparatif berdasarkan kajian literatur yang relevan. Pada sistem tertutup, seperti siklus Rankine, entropi meningkat selama proses ireversibel karena tidak ada aliran massa, yang membatasi efisiensi termodinamika. Sebaliknya, sistem terbuka, seperti turbin uap, dapat mempertahankan efisiensi yang lebih tinggi karena mampu memanfaatkan aliran massa dan energi dari lingkungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam proses-proses tertentu, sistem terbuka lebih efektif dalam menghasilkan kerja mekanis dan mempertahankan kondisi steady-state. Namun, Hukum Kedua Termodinamika tetap berlaku pada kedua sistem: entropi total, termasuk lingkungan, selalu bertambah dalam setiap proses ireversibel. Perbandingan ini memberikan wawasan penting tentang bagaimana efisiensi dan entropi berperan dalam menentukan kinerja kedua jenis sistem, serta aplikasinya dalam teknik dan industri. Penelitian ini menyimpulkan bahwa meskipun sistem terbuka lebih unggul dalam hal efisiensi, batasan-batasan dalam sistem tertutup tetap relevan dalam konteks di mana kendali terhadap lingkungan dibutuhkan.