Page 29 - E-LKPD

c

m0 = massa sebuah partikel gas (kg)

k = konstanta Boltzmann ( J/K)

4. Teorema Ekipartisi Energi

Berdasarkan sifat gas ideal, molekul-molekul gas bergerak dengan laju dan

arah yang beraneka ragam, sehingga sebuah molekul yang bergerak dengan
kecepatan v dapat memiliki komponen kecepatan pada sumbu X, Y dan sumbu Z,

yang besarnya:

2
2
v  3v
v  v  v  v 2 2 2
2
x y z x
Ekivalensi ini menunjukkan fakta bahwa kelakuan gas tidak bergantung pada
pemilihan orientasi(arah) system koordinat XYZ, dan dapat ditulis:
1
1
1
1 m v  m v  m v  kT
2
2
2
2 0 x 2 0 y 2 0 z 2
Energi kinetik sebuah molekul adalah
1 m   v  v 
2
2
2
v
2 0 x y z
karena ada tiga arah berbeda dimana molekul dapat bergerak, maka gas ideal
monoatomik memiliki tiga derajat kebebasan, dan energi mekanik rata-rata per
molekul sama dengan energi kinetik rata-rata per-molekul (energi potensial = 0).

1
= 3( )

2
Pernyataan umum di atas dikenal sebagai teorema ekipartisi energi, yang

berbunyi sebagai berikut:

“Untuk suatu sistem molekul-molekul gas pada suhu mutlak T
dengan tiap molekul memiliki f derajat kebebasan, rata-rata energi
mekanik per-molekul adalah:

1
= f( )

2
Secara eksperimental hanya diperoleh lima derajat kebebasan saja pada

gas diatomik bertemperatur kamar yang memberi kontribusi pada energi mekanik

Untuk SMA/MA Kelas XI Semester Genap 26