FISIKA 11

Kita telah mempelajari teori kinetik gas yang meliputi tekanan, energi
kinetik, dan kecepatan molekul gas. Energi kinetik yang telah kita pelajari
di depan berlaku pada gas yang terdiri dari satu macam atom (gas monoatomik).
Bagaimanakah jika di dalam ruangan tertutup terdapat gas yang
terdiri dari dua atom (gas diatomik)? Kalian akan mengetahuinya dengan
mempelajari uraian di bawah ini.
C Teori Ekuipartisi dan Energi dalam Gas
Kalian tentunya mengetahui bahwa di udara terdapat pelbagai
macam gas. Gas-gas di udara ada yang berupa atom yang berdiri sendiri
atau gas-gas yang merupakan senyawa, yang terdiri dari dua atom atau
lebih. Gas yang terdiri dari satu macam atom disebut gas monoatomik,
seperti gas helium (He). Sementara gas yang terdiri dari dua atom disebut
gas diatomik, seperti gas oksigen (O 2 ), gas nitrogen (N 2 ), dan gas hidrogen
(H 2 ). Sedangkan gas yang terdiri dari tiga atom atau lebih disebut
gas poliatomik, seperti uap air (H 2 O), gas karbondioksida (CO 2 ), dan gas
etana (C 2 H 6 ).
Energi kinetik yang telah kita bahas di depan berlaku untuk gas
monoatomik. Lalu, bagaimanakah persamaan energi kinetik untuk gasgas
diatomik atau gas poliatomik? Ikuti terus keterangan selanjutnya.
1. Teori Ekuipartisi
Sesuai anggapan dasar teori kinetik gas, partikel-partikel gas senantiasa
bergerak. Pada gas monoatomik, molekul gas bergerak secara translasi
dengan arah gerak pada sumbu x, y, dan z. Dari penjelasan di depan, persamaan
energi kinetik gas monoatomik dituliskan dalam bentuk
3
E K = kT
2
Angka 3 pada persamaan energi kinetik tersebut sebenarnya merupakan
jumlah energi kinetik akibat gerak molekul pada sumbu x, sumbu
y, dan sumbu z, dengan kecepatan v x, v y, dan v z. Jadi:
EK = EKx + EKy + EKz 1 1 1
E K = mv + mv + mv
2 2 2
x y z
Dari persamaan tersebut dapat dikatakan bahwa gas monoatomik
menyerap energi dari tiga arah, yaitu arah x, arah y, dan arah z. Dari
keadaan ini, dapat dikatakan bahwa gas monoatomik mempunyai tiga
derajat kebebasan. Tiga derajat kebebasan ini disebabkan gerak translasi
molekul gas. Lalu, bagaimanakah dengan gas diatomik?
Teori Kinetik Gas 259