Matematika

Sekitar tahun 1850 Lord Kevin, Carnot dan Clausius mempelajari pertukaran energi panas dalam mesin menunjukkan bahwa terdapat hierarki diantara variasi bentuk energi dan ketidakseimbangan dalam transformasinya. Hierarki dan ketidakseimbangan ini merupakan landasan dari prinsip termodinamika yang kedua.

Kenyataannya bahan fisis, bahan kimia serta energi elektrik bisa diubah sepenuhnya menjadi panas. Namun pembalikannya(panas menjadi energi fisis, misalnya) tidak bisa sepenuhnya dilakukan tanpa bantuan dari luar atau tanpa kehilangan energi yang digunakan untuk proses pembalikkan. Hal ini tidak berarti energi musnah; hal ini berarti ‘pembalikan’ tersebut tidak tersedia untuk menghasilkan kerja. Peningkatan yang tidak dapat diubah(/dibalik) dari energi yang tidak dapat dibuang dari semesta diukur dengan dimensi abstrak yang oleh Clasius pada tahun 1865 disebut entropi(dari bahasa Yunani entrope yang artinya berubah).

Konsep entropi sendiri sebenarnya abstrak, sehingga para ilmuwan hanya dapat mengamati fenomena yang ditimbulkannya, seperti dari ketidakteraturan, efisiensi. Namun bagaimana penurunan energi, atau hierarkinya atau proses degradasi tersebut dapat merepresentasikan keadaan sesungguhnya?

Sekilas, hukum pertama termodinamika dan kedua tampak bertentangan. Ada yang bilang bahwa panas dan energi merupakan dua dimensi dari ruang yang sama; sedangkan yang lain berpendapat mereka tidak berasal dari ruang yang sama, energi potensial mendegradasi kemampuan pembalikan pada tingkatan inferior dibandingkan dengan panas. Teori statistik menyediakan jawaban bagi masalah ini. Panas merupakan energi kinetik yang dihasilakn pergerakan molekul-molekul di dalam gas atau vibrasi atom di dalam medium solid. Dalam bentuk panas, energi ini tereduksi dalam kondisi keacakan maksimum dimana tiap pergerakan individu dinetralisasi oleh hukum statistika.

Post to: delicious, Digg, ma.gnolia, Stumbleupon