Reversible dan Irreversible Processes

Reversible dan Irreversible Processes
Proses Mampu Balik dan Proses Tidak Mampu Balik

Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa tidak ada mesin kalor yang dapat memiliki efisiensi 100 persen. Munculah pertanyaan berapa efisiensi tertinggi yang mungkin bisa di capai dari sebuah mesin kalor. Sebelum kita bisa menjawab pertanyaan ini, kita perlu mendefinisikan proses yang dianggap ideal terlebih dahulu, yang disebut proses reversibel.

Ketika secangkir kopi panas mendingin, ia tidak akan memanas Kembali dengan mengambil panas yang hilang dari lingkungan sekitarnya. Jika memungkinkan, lingkungan sekitar, serta sistem (kopi), akan dikembalikan ke kondisi semula, kondisi dimana kopi panas, hal tersebut merupakan sebuah prose yang reversible.

Proses reversible didefenisikan sebagai sebuah proses dimana dapat mengembalikan keadaan tanpa meninggalkan suatu perubahan di sekitarnya. Artinya, baik system maupun linkungan sekitarnya Kembali ke keadaan awal pada akhir prosesnya. Hal ini mungkin terjadi jika jumlmah kalor bersih dan kerja bersih yang dihasilkan antara system dan lingkungan adalah nol untuk gabungan antara kondisi awal dan kondisi setlah di revers/dikembalikan. Sebuah proses yang mana tidak mampu mengembalikan keadaan ke kondisi semula disebut proses irreversible.

Proses reversible aktualnya tidak terjadi di alam. Mereka hanya hal ideal dari proses yang sebenarnya. Proses reversible dapat diperkirakan, namun pada aktualnya hal tersebut tidak akan pernah dapat dicapai. Semua prose yang ada di alam adalah proses irreversible. Dan yang menjadi pertanyaan adalah, kalau begitu mengapa kita masih tetap membahas proses reversible yang merupakan fiktif tersebut. Ada dua alasan. Pertama, mereka mudah dianalisis, karena suatu sistem melewati serangkaian keadaan ekuilibrium selama proses yang dapat dibalik; kedua, mereka berfungsi sebagai model ideal di mana proses aktual dapat dibandingkan.

Engineer lebih tertarik pada proses reversible karena alat penghasil kerja seperti mesin mobil dan turbin gas atau uap memberikan pekerjaan paling banyak, dan perangkat yang menggunakan hasil kerja seperti kompresor, kipas, dan pompa mengkonsumsi paling sedikit kerja ketika proses reversible digunakandibandingkan menggunakan proses irreversible.

Gambar diatas menjelaskan perbedaan reversible dan irreversible. Pada aktualnya Ketika keadaan air dikembalikan ke keadaan semula dengan waktu yang singkat, permukaan air tidak akan bisa datar, begitu juga proses irreversible.

Proses reversible dapat di perlihatkan sebagai sebuah batas teoritis untuk sebuah proses irreversible yang sesuai. Kita mungkin tidak akan pernah bisa memiliki proses yang reversible, tapi kita pasti bisa mendekatinya. Semakin dekat kita memperkirakan proses reversible, semakin banyak pekerjaan/usaha yang dapat dihasilkan oleh sebuah mesin atau semakin sedikit pekerjaan/usaha yang dibutuhkan oleh alat yang menggunakan hasil usaha dari mesin (contoh : pompa dan kompresor).

Konsep proses reversible mengarah pada definisi efisiensi hukum kedua untuk proses yang sebenarnya, yang merupakan tingkat perkiraan ke proses reversible yang sesuai. Hal ini memungkinkan kita untuk membandingkan kinerja perbedaan peralatan yang dirancang untuk melakukan tugas yang sama berdasarkan efisiensinya. Semakin baik desainnya, semakin rendah irreversibilities-nya dan semakin tinggi efisiensi hukum kedua nya.