HEAT DEATH OF THE UNIVERSE

SISTEM IDEAL DAN REAL, ENTROPI NOL, DAN TEMPERATUR NOL ABSOLUT TERMODINAMIK

● Entropi, sebagaimana propertas dan atribut lain termodinamik, seperti tekanan dan temperatur, bergantung hanya pada status sistem, dan tak pada lintasan dan arah digunakan untuk mencapai status terebut.

● Untuk sistem "quasi-static" atau dalam statu "quasi-stable" dari sistem sistem terisolasi atau tertutup termodinamik yang senantiasa mempertahankan "status-quo", nilai entropi pada dasarnya adalah nol atau tetap, karena tak ada perubahan energi atau kuantitas energi adalah tetap. Dalam, sistem termodinamika, yang signifikan bukanlah entropi, tapi perubahan entropi.

● Dalam suatu sistem terisolasi atau tertutup proses reversibel lengkap, kuantitas energi panas tak pernah merosot atau habis, karena perubahan status tiap proses selalu dikembalikan oleh proses balik ke status semula, sehingga entropi adalah tetap atau perubahan entropi adalah nol.

● Jika perubahan fisik dan atau kimawi berlangsung pada temperatur nol mutlak termodinamik, diantara solida kristalin murni, maka tak ada perubahan entropi, karena entropi awal atau sebelum perubahan dan entropi akhir atau setelah perubahan adalah setara. Atau, perubahan entropi pada temperatur nol mutlak termodinamik untuk material dalam fasa terkondensasi adalah nol.

● Dalam suatu sistem termodinamik, dimana terdapat kandungan energi panas, temperatur nol mutlak termodinamik(thermodynamic absolute zero) adalah ideal dan tak pernah dapat dicapai secara real, dimana temperatur termodinamik nol K (Kelvin) adalah setara ― 273,15 °C (Celcius, Centigrade) dan ― 459,67 °F (Fahrenheit).

● Karena temperatur nol mutlak termodinamik adalah ideal dan tak pernah dapat dicapai secara real, suatu sistem termodinamik sempurna secara lengkap (completely perfect) adalah ideal. Secara real, dalam praktek, tiap sistem adalah tak sempurna, dan yang dapat dicapai hanya mendekati sempurna. Sebagai konsekuensi, dalam tiap sistem termodinamik selalu ada sejumlah ketakteraturan, yang membuat sistem selalu memiliki suatu "entropi konfigurasional" yang tak samadengan nol.

Hukum Ketiga Termodinamika terutama menyangkut Teorema Carnot dan Clausius dan Clapeyron, Teorema Panas Nernst, Fungsi Gibbs dan Fungsi Hemholtz.


ENTALPI DAN ENERGI BEBAS

● Dalam suatu sistem terisolasi atau tertutup termodinamik, kuantitas energi panas dikandung sistem, dinamakan "entalpi" (enthalpy) atau kandungan panas (heat content), dan adalah setara dengan jumlah total kuantitas energi internal dan produk tekanan dan volume sistem.

● H = Q = U + p.V

dimana,
● H, entalpi atau kandungan panas, dalam J (Joule)
● Q, kuantitas energi panas, dalam J
● U, energi interal, dalam J
● p, tekanan atau desakan, dalam Pa (Pascal) atau N/m²(Newton per meter persegi) atau J/m³(Joule per meter kubik)
● V, volume, dalam m³(meter kubik)

Jika sistem menyerap energi panas pada tekanan tetap, maka kerja mekanik dihasilkan bergantung pada dan ditentukan oleh perubahan volume, dan dimana perubahan entalpi setara dengan kerja dihasilkan.

● ∂H = ∂Q = ∂U + p.∂V

● Kuantitas energi internal suatu sistem termodinamik, bergantung pada dampak perubahan energi panasa bebas digunakan oleh sistem dan perubahan temperatur sistem.

● U = Ef ― T.(∂Ef/∂T)

dimana,
∂Ef, perubahan energi bebas, dalam J
∂T, perubahan temperatur termodinamik, dalam K



HEAT DEATH OF THE UNIVERSE ― KEMATIAN PANAS SANG SEMESTA

Sesuai dengan hukum termodnamika tentang "entropi", jika semesta (universe) kita asumsikan atau anggap sebagai satu sistem terisolasi, maka entropi total dari semesta adalah senantiasa meningkat ke maksimum, kebalikan dari perosotan energi panas secara berkesinambungan, sampai tak ada lagi energi panas bisa diperoleh oleh semesta untuk beroperasi, dan dinamika semesta berhenti total alias semesta mencapai status statika, yang dinamakan "the heat death of the universe."

Ini jika kita meninjau bahwa semesta mengalami proses irreversibel. Tapi tak akan terjadi bila semesta mengalami proses reversibel. Semesta lahir dari satu Dentum Besar (Big Bang) lalu mengalami ekspansi atau pengembangan. Kemudian berhenti. Kemudian mengalami kontraksi atau pengerutan dan akan mati dalam satu Kersik Besar (Big Crunch). Apakah semesta akan mengalami proses reversibel dalam siklus oskilasi berulang kali, kita tidak tahu.

Ini juga hanya asumsi, untuk menggambarkan entropi sistem termodinamik. Sedangkan energi dalam semesta tak dapat diciptakan dan tak dapat pula dimusnahkan, dan kita tak tahu bagaimana semesta mencatu energi dari luar semesta; sementara semesta yang kita ketahui sementara ini adalah takberbatas dan takberhingga (unounded and infinite).