Kepingan Petunjuk

Hehehe akhirnya aku dapat beberapa petunjuk yang bisa digunakan untuk melanjutkan TA. Titik terang itu adalah: entropi, shock wave, hukum kekekalan, dan termodinamika. Tinggal bagaimana menghubungkan keempat hal diatas, terutama hubungan antara entropi yang dilekatkan pada pembahasan shock wave. Untuk lebih jelasnya, aku bikin glosarium dulu deh.

Entropi: berasal dari bahasa Yunani, entrope, yang artinya berubah; merupakan derajat ketidakteraturan dari sebuah sistem
Shock wave: solusi diskontinu dari hukum kekekalan

Aku menggunakan hukum kedua termodinamika yang menyinggung masalah peningkatan entropi dalam sistem tertutup, yang ternyata berkaitan juga dengan hukum pertama mengenai kekekalan energi. Payahnya kepingan-kepingan itu masih berdiri sendiri-sendiri, belum kelihatan sambungannya blas. Dari beberapa searching yang aku lakukan di mbah Goo, entropi digunakan dalam pembahasan termodinamika, teori statistik, dan teori jaringan. Nah, kebanyakan sumber yang aku baca malah lebih banyak menyinggung masalah filososfis yang diakibatkan oleh entropi, salah satu yang menarik adalah cara pandang mengenai semesta.

Konsep entropi(dalam hukum kedua termodinamika), menimbulkan implikasi filosofis mengenai alam semesta. Semesta dipandang sebagai sebuah sistem tertutup dengan entropi yang terus meningkat. Hal ini berarti suatu saat nanti, alam semesta akan berakhir. Huaks… aku koq ngga fokus gini(ayo yut, balik ke shock wave). Dalam pembahasan mengenai shock wave, ada beberapa versi kondisi entropi. Kata dosenku beberapa versi mengenai kondisi entropi tersebut tidak ekivalen(aku harus bisa menjelaskan mengapa bisa begitu dan kondisi apa yang menyebabkan hal itu).

Ada versi kondisi entropi yang dikenal juga sebagai pertaksaman Oleinik. Pertaksamaan ini lumayan sakti karena berlaku untuk fungsi f non-konvek(fungsi f yang digunakan disini merupakan kemiringan dalam persamaan inviscid Burger, kriteria non-konveksnya sendiri dianalisa lagi dengan konsep-konsep yang ada di Analisis Complex). Sedangkan pertaksamaan kondisi entropi Lax hanya bekerja dengan baik kalau fungsi f-nya konvek. Selain kedua pertaksamaan itu, ada bentuk kondisi entropi yang bentuknya lumayan beda dengan versi Oleinik maupun Lax, yaitu dengan mencari nilai E sehingga berlaku pertaksamaan sbb: [u(x+a,t)-u(x,t)]/a <>

Pertanyaan yang muncul: Apa hubungan entropi yang ada dalam hukum kedua termodinamika dengan entropi dalam shock wave(namanya sama tapi koq kayanya ngga nyambung blas)? Aduh, kayanya aku detektif yang lumayan parah. Kepingan-kepingan yang aku punya belum bisa disambung-sambung membuat sebuah jalinan yang utuh. Mana klien(biar keren, padahal aslinya dosen pembimbing) menargetkan aku bisa menyelesaikan kasus dengan tuntas tanggal 20 Oktober(udah harus seminar I). Hmm… dari sudut shock wave, kondisi entropi digunakan untuk menyeleksi solusi dari persamaan diferensial parsial agar mendekati keadaan sesungguhnya. Tapi dari sudut hukum kedua termodinamika apa ya?

Coba aku lihat dari perjalanan sejarahnya…. 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(atau sering juga disebut dengan prinsip Carnot).

O iya yang lebih parah lagi, aku nggak tahu makhluk seperti apakah entropi itu. Sejenis energi yang memiliki satuan, atau sebatas konsep aja. Asumsi I: entropi sebagai konsep. Kayanya lumayan berhasil kalau menggunakan pendekatan ini. Salah satu yang menjadi sorotan dalam hukum kedua termodinamika adalah masalah irreversibiltiy(kemampuan untuk kembali;berkaitan dengan kekekalan).

Nah, kenyataannya bahan fisis, bahan kimia serta energi elektrik bisa diubah sepenuhnya menjadi panas. Namun proses 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

Dalam pembahasan shock wave, sebuah shock dikatakan memenuhi kondisi entropi jika dua buah karakteristik yang berpotongan bisa ditarik ke kondisi awal(mari kita coba melakukan visualisasi. Pertama: bikin kurva cartesian x dan t, kemudian tarik garis dengan kemiringan s yang diperoleh dengan formula Rankine-Hugoniot. Dari garis itu kemudian ada garis-garis yang tabrakkan, huahaha… visualisasinya udahan aja, belepotan neranginnya). Hal ini kayanya berhubungan dengan proses pembalikkan yang sempat disinggung diatas.

Parah nih tulisan masih banyak kayanya, ngga mungkin ngadep dosen dengan segudang kemungkinan kaya gini. Ada yang mau bantu?