A. Hukum II Termodinamika
Gambar 5-1 di bawah ini memperlihatkan dua sistem yang berbeda, masing-masing dilingkungi oleh dinding adiabatik. Pada gambar (a) sebuah benda yang suhunya T1 bersinggungan dengan benda lain (reservoir) yang suhunya T2 lebih tinggi daripada T1 maka sesuai dengan hukum alam, sejumlah panas akan mengalir dari reservoir masuk ke dalam benda pertama, sampai akhirnya dicapai keadaan seimbang, suhu benda pertama menjadi sama dengan suhu reservoir1.
Proses di atas terjadi secara spontan dan irreversibel2. Keadaan awal, kedua benda mempunyai suhu yang berbeda, setelah bdisentuhkan dan mencapaui keseimbangan , maka keadaan akhirnya benda mempunyai suhu yang sama dengan suhu reservoar. Jika sistem ingin dikembalikan lagi ke keadan semula, dimana benda kembali mempunyai suhu T1 yang lebih rendah, tidaklah mungkin terjadi. Andai kata proses ini dapat berlangsung maka hal ini sama sekali tidak bertentangan dengan hukum pertama, yang tidak lain adalah hukum kekekalan tenaga. Tetapi ternyata sesuai dengan pengalaman proses itu tidak pernah terjadi, walaupun jumlah tenaganya tetap saja, karena sistem itu dilingkungi dengan dinding adiabatik. Mengapa tidak dapat tertjadi ?
Pada gambar (b) dilukiskan suatu bejana yang terbagi oleh dua diafragma. Bagian kiri berisi sejumlah gas dan bagian kanan hampa. Jika diafragma dirobek, maka sejumlah molekul gas dari bagian kiri akan bergerak memasuki bagian kanan sampai akhirnya dicapai keadaan seimbang dengan kedua bagian mempunyai tekanan yang sama. Proses inipun tak dapat berlangsung ke arah sebaliknya. Dari keadaan seimbang dengan molekul-molekul gas menempati kedua bagian dengan tekanan yang sama kemudian sejumlah molekul bergerak ke kiri sampai akhirnya bagian kanan menjadi hampa. Andaikata hal ini dapat terjadi maka inipun tidak bertentangan dengan hukum pertama. Peristiwa ini dikenal dengan peristiwa ekspansi bebas1.
Dari kedua peristiwa itu timbul pertanyaan mengapa suatu peristiwa yang sebenarnya tidak bertentangan dengan sesuatu hukum tetapi tidak juga dapat terjadi. Di alam ternyata ada peristiwa-peristiwa yang terjadi secara spontan ke satu arah saja.. Menghadapi kenyataan seperti ini maka haruslah diambil kesimpulan bahwa pastilah ada satu hukum alam lain di luar hukum pertama termodinamika dan yang tak dapat dijabarkan dari hukum pertama itu, lagipula dapat menentukan ke arah mana proses alami itu akan terjadi. Hukum ini selanjutnya akan disebut kedua termodinamika.
Penyusunan hukum kedua ini tidak lepas dari usaha untuk mencari sifat atau besaran sistem yang merupakan fungsi keadaan. Ternyata orang yang menemukannya adalah Clausius dan besaran itu disebut entropi. Hukum kedua ini dapat dirumuskan sebagai berikut : Proses suatu sistem terisolasi2 yang disertai dengan penurunan entropi3 tidak mungkin terjadi. Dalam setiap proses yang terjadi pada sistem terisolasi, maka entropi sistem tersebut selalu naik atau tetap tidak berubahLebih lanjut, jika suatu sistem terisolasi dalam keadaan demikian rupa sehingga entropinya maksimum, maka sistem itu dalam keadaan seimbang. Hal ini disebabkan karena setiap proses yang akan terjadi berkaitan dengan penurunan entropi, sehingga tidak mungkin terjadi. Dengan perkataan lain, syarat untuk keseimbangan ialah bahwa entropinya harus maksimum.
Pernyataan di atas hanya berlaku untuk sistem yang terisolasi. Jadi mungkin saja bahwa suatu sistem yang tak terisolasi akan menjalani proses yang berkaitan dengan penurunan entropi. Namun selalu dapat diketemukan bahwa entropi sistem lain yang berinteraksi dengan sistem itu naik paling sedikit dengan jumlah yang sama dengan penurunan entropinya.
Hukum termodinamika I yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain . Prinsip tersebut juga di kenal dengan istilah konservasi energi, yang berlaku untuk sistem tertutup dan terbuka.
.
