Miskonsepsi Hukum Kedua Termodinamika

Pada kuliah daring, seorang dosen MIT menjelaskan hukum kedua termodinamika dengan contoh tabung berisi gas di sebelah tabung berisi vakum. Jika dinding penghubung dibuka, gas akan bergerak memenuhi bagian yang vakum. Namun hal tersebut hanyalah model sederhana yang tak bermaksud menjelaskan segala sifat dari sistem tersebut.

Kaum Bumi datar menganggap kuliah tersebut “membuktikan” tak mungkin atmosfer ada di sebelah luar angkasa yang vakum, dan bahwa hal tersebut “menyalahi” hukum kedua termodinamika. Faktanya, gak dalam tabung juga terpengaruh gravitasi dan memiliki gradasi tekanan, namun hal tersebut di luar lingkup kuliah.

Dan Jika tanya ke dosen itu apakah Bumi datar, beliau tentu akan menjawab tidak.

Berapapun tekanan di dalam tabung, bagian atasnya akan memiliki tekanan lebih rendah daripada bagian bawah, walaupun tak ada pembatas di antaranya. Dan jika kita membuat tabungnya lebih tinggi, tekanan di bagian atas akan semakin mendekati vakum.

Istilah “tekanan gas” biasanya berarti tekanan nominal, atau rata-rata, dan bukan berarti tekanan selalu konstan dan seragam di semua tempat di dalam tabung.

Bagian dalam dari pesawat jet penumpang bertekanan lebih tinggi daripada di luar. Namun, bagian dalam pesawat tersebut tetap terpengaruh gravitasi dan memiliki gradasi tekanan. Jika kita boleh membawa balon ke dalam kabin, balon akan melayang seperti di luar pesawat. Dengan barometer atau ponsel dengan sensor tekanan, kita juga dapat mengukur perbedaan tekanan antara bagian atas dan bagian bawah dari kabin pesawat.

Gradasi tekanan bukanlah topik yang umum dijelaskan dalam kuliah tentang termodinamika dasar. Mahasiswa akan mempelajarinya dalam topik mekanika fluida. Hanya karena dosen yang menjelaskan hukum kedua termodinamika tidak mengatakan apa pun mengenai gradasi tekanan, bukan berarti gradasi tekanan tidak ada. Dan tentunya bukan berarti Bumi bulat “bertentangan” dengan hukum kedua termodinamika.

Referensi