TEORI EKUIPARTISI DAN ENERGI DALAM GAS IDEAL

Disusun oleh: Annisa Firdaus Nadia Nursalma Ririn Nurlinda

TEORI EKUIPARTISIUntuk sejumlah besar partikel yang memenuhi hukum gerak Newton pada suatu sistem, dengan suhu mutlak T maka energi yang tersedia terbagi merata pada setiap setiap derajat kebebasan (degree of freedom) sebesar ½ kT. • Dengan energi mekanik rata-rata permolekul EM

atau energi kinetik rata-rata per molekul EK adalah:EM = EK = f (1/2 k T)

Keterangan: Ek: Energi kinetik(Joule)k: tetapan Boltzmann(1,38x J/k)f: derajat kebebasan T: suhu(Kelvin)

TEORI EKUIPARTISI

Menurut James Clerk Maxwell:“Setiap jenis molekul memiliki jumlah derajat

kebebasan tertentu. Derajat kebebasan menyatakan molekul menyimpan energi, dan setiap

satu derajat kebebasan berkaitan dengan energi kinetik rata- rata yang nilainya ½ kT”

Derajat kebebasan molekul gas diatomik

Derajat kebebasan dalam teorema ekuipartisi adalah setiap cara bebas yang dapat digunakan oleh partikel untuk menyerap energi. Oleh karena itu, setiap molekul dengan f derajat kebebasan akan memiliki energi rata-rata.1. Gas monoatomik memiliki derajat kebebasan 3 atau f= 32. Gas diatomik memiliki 3 derajat kebebasan untuk gerak

translasi 2 derajat kebebasan untuk gerak rotasi termasuk gerak vibrasi molekul juga memiliki 2 derajat kebebasan.

Energi dalam gas idealEnergi dalam suatu gas ideal adalah jumlah energi kinetik translasi, rotasi dan vibrasi seluruh molekul gas yang terdapat di dalam suatu wadah tertentu yang tertutup.Maka energi kinetik rata-rata EK tiap molekul sesuai dengan persamaan berikut:

Keterangan: U: Energi dalam (Joule) f: derajat kebebasank: tetapan Boltzmann(1,38x J/k) T: suhu(Kelvin)Ek: Energi kinetik(Joule) N: Jumlah molekul

U = N Ek = N f ( k T)

Berdasarkan persamaan diatas, dapat ditulis rumus energi dalam gas berdasarkan derajat kebebasannya, sebagai berikut:1. Gas monoatomik (f = 3) , contoh: He, Ne, Ar

2. Gas diatomik seperti H2, N2 dan O2

- Pada suhu rendah (± 250 K) : f =3

- Pada suhu sedang (±500 K) : f = 5

- Pada suhu tinggi (±1000 K) : f =7

U = N EK =

U = N EK =

U = N EK =

U = N EK =