Teorema Ekipartisi Energi

Member Group’s :

Annisa City RistantyAirwan haryadi

Asti RistianiBagus KurniawanDesi Veni IswatiFuri Retno sari

Molekul hanya melakukan gerak translasi memiliki tiga derajat kebebasan. Mekanika statistik menunjukkan bahwa untuk sejumlah besar partikel yang memnuhi hukum mekanika Newton»klasik, energi yang tersedia terbagi merata pada semua derajat kebebasan. Hal ini dinyatakan dengan Teorema Ekipartisi Energi, yang berbunyi

Teorema Ekipartisi Energi

Untuk suatu sistem molekul-molekul gas pada suhu mutlak T dengan setiap molekul memiliki f derajat kebebasan (degree of freedom), energi mekanik rata-rata permolekul EM atau energi kinetik rata-rata per molekul EK adalah:

EM = EK = f (1/2 k T)

Derajat Kebebasan Molekul Gas Diatomik

Gas diatomik memiliki 3 derajat kebebasan untuk gerak translasi. Sedangkan untuk gerak rotasi hanya memiliki 2 derajat kebebasan, termasuk gerak vibrasi molekul juga memiliki 2 derajat

kebebasan.

Energi Dalam Gas Ideal

Energi dalam suatu gas ideal adalah jumlah energi kinetik translasi, rotasi dan vibrasi seluruh

molekul gas yang terdapat di dalam suatu wadah tertentu.

Maka energi kinetik rata-rata EK tiap molekul sesuai dengan persamaan berikut.

U = N EK = N f (1/2 k T)

Dengan f adalah derajat kebebasan molekul gas.

Berdasarkan persamaan diatas, dapat ditulis rumus energi dalam gas berdasarkan derajat kebebasannya, sebagai berikut:

(1) Gas monoatomik (f = 3) , contohnya: He, Ne, Ar

U = N EK =

(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 =

7

Contoh 1

Tentukanlah a). besarnya energi tinetik translasi molekul zat asam pada suhu 27 0C . b). Bila molekul zat asam mempunyai 5

derajat kebebasan , berapakah energi total molekul tersebut c). Berapa energi dakhil zat asam pada suhu

ini .

8

EKT = 6.21 x 10-19 J

b). Energi kinetik total , EKt :

EKt = 10.35 x 10-19 J c). Tenaga dakhil 1grmol zat asam , U :

U = 6232.5 J

KxKJxxkTEKT01021 3001038.1

2

3

2

3

KxKJxxkTEKt01021 3001038.1

2

5

2

5

KxKkmolJxgrolxnRTU 010 300).(831412

5

2

5

a). Energi kinetik translasi , EKT :