Page 18 - E-MODUL PENGEMBANGAN INTERAKTIF_MEGA

18

Kecepatan akar kuadrat rata‐rata

Kecepatan akar kuadrat rata‐rata = root mean square = vrms. Kita bisa menurunkan
persamaan vrms dengan mengubah persamaan Suhu dan Energi Kinetik translasi.

3 1
= = 2
2 2
1 3
2 =
2 2
2 = 3

3
2 =

v rms yang telah diturunkan di atas merupakan laju rata‐rata dari molekul‐molekul

dalam gas. Ada molekul yang lajunya lebih besar dari v rms , ada juga molekul yang lajunya
lebih kecil dari v rms. Pada tahun 1859, James Clerk Maxwell (1831‐1879) berhasil

menemukan distribusi laju molekul‐molekul dalam gas secara teoritis. Distribusi laju

molekul temuan Maxwell ini diperoleh berdasarkan teori kinetik, karenanya lebih tepat
untuk molekul‐molekul gas ideal.

Pada tahun 1920, beberapa ilmuwan melakukan percobaan untuk menyelidiki distribusi
laju molekul‐molekul gas ril alias gas nyata. Ternyata distribusi laju molekul gas ril yang

ditemukan melalui percobaan persis seperti temuan Maxwell. Ketika massa jenis gas cukup

tinggi, distribusi laju molekul gas ril yang diperoleh melalui eksperimen ternyata tidak
cocok dengan distribusi laju molekul gas yang diturunkan oleh Maxwell secara teori.

Dengan demikian, distribusi Maxwell yang didasarkan pada teori kinetik gas menggunakan
mekanika Newton bersifat terbatas. Distribusi laju molekul gas pada kerapatan yang tinggi

bisa dijelaskan dengan prinsip‐prinsip kuantum.

3. Teori Ekipartisi Energi dan Energi Dalam

➢ Teori Ekipartisi
Bayangkan sebuah wadah yang dilengkapi piston berisi molekul-molekul gas yang

saling bergerak ke segala arah sehingga saling bertumbukan baik dengan sesama molekul
maupun dengan wadah. Energi yang dimiliki molekul hanyalah energi gerak ke segala arah

atau energi kinetik translasi dengan nilai Ek = 1/2kT . Jika energi sebuah molekul

bertambah karena tumbuhan molekul dan piston karena pergerakan piston selama
penekanan maka molekul lain akan cepat mendistribusi ulang energi tambahan agar bila

gas kembali setimbang, energi terbagi merata di antara energi kinetik translasi yang terkait
dengan gerakan dalam arah x, y, dan z . Pembagian energi merata ini dalam energi kinetik