FISIKA 11

Distribusi energi kinetik pada arah x, y, z dapat dilihat pada gambar 7.7.
E Kx
E Kz
Gambar 7.7 Komponen energi kinetik pada gerak translasi.
Untuk gas diatomik, selain melakukan gerak translasi, tiap molekul
berinteraksi dengan molekul lain. Interaksi ini menyebabkan gerak rotasi
ataupun vibrasi. Untuk gas diatomik pada temperatur sedang (± 500 K),
memiliki lima derajat kebebasan, yaitu tiga dari gerak translasi dan dua
dari gerak rotasi. Energi kinetik gas diatomik karena gerak translasi dan
rotasi dinyatakan dengan persamaan barikut.
1 2 1 2 1 2 1 2 1
E K = mv + mv + mv + I ’ ωx’ + I ω
2 2 2 2 2
2
x y z x y’ y’
Jika molekul gas melakukan gerak vibrasi, maka energinya sebesar:
1 2 1 1 1 1
E K = mv + mv + mv + Kx + Ky
2 2 2 2 2
E K
E Ky
2 2 2 2
x y z
Dengan, K adalah konstanta gaya efektif dari pegas khayal.
Kalian mungkin pernah mendengar istilah tenaga dalam atau energi
dalam. Dengan energi dalam, orang bisa melemparkan benda dari jarak
jauh. Namun, samakah pengertian energi dalam ini dengan energi dalam
yang akan kita bahas selanjutnya? Mari kita ikuti uraian berikutnya.
2. Energi Dalam Gas
Kita telah mempelajari teori ekuipartisi energi. Energi kinetik yang
dihasilkan gas tersebut berasal dari gerak molekul. Selain energi tersebut,
gas tidak memiliki energi lain. Energi kinetik inilah yang disebut dengan
energi dalam (U). Jika di dalam ruang tertutup terdapat sejumlah
molekul gas, maka besar energi dalam merupakan jumlah energi kinetik
seluruh molekul gas yang terdapat dalam ruang tersebut. Jadi, berapakah
besar energi dalam yang dimiliki gas pada ruang tertutup?
Kita tahu bahwa satu buah molekul gas akan menghasilkan energi
kinetik sebesar 3
kT .
2
Teori Kinetik Gas 261