Pertemuan Ke-2; Hub. Sifat makroskopis dan mikrokopis pada Gas Ideal

Di bagian Pertama kita sudah membahas tentang gas ideal, persamaan gas ideal; hubungan2 sifat makroskopis, dengan persamaan: P.V = n R T atau PV = N k T. masih ingat kan ... ?
pertemuan kedua kita membahas tentang Hubungan sifat makroskopis (P, T) dan sifat mikroskopis (E. kinetik = Ek).

1. Energi Kinetik dan Tekanan

Coba kita bayangkan sebuah tabung dengan Volum (V) yang berisi gas (ideal) sebanyak N, dengan massa gas m, partikel tentunya akan bergerak dengan kecepatan v, maka partikel gas tsb memiliki Energi Kinetik;

• Ek = 1/2 m v^2 ............ 1

ketika partikel-partikel bergerak dan saling bertumbukan terhadap dinding tabung maka gas memilik tekanan P;

• P = 1/3 m v^2 (N/V) ............... 2,
  
• dari persamaan 2, Besarnya Tekanan sangat dipengaruhi besarnya E. Kinetik karena ada Besaran m dan v, sehingga persamaan tersebut bisa kita rubah;
• P = 2/3 (1/2 m v^2) (N/V)
• P = 2/3 (Ek) (N/V) atau P = 2/3 Ek (N/V) .................. 3, atau
  
• Ek = 3/2 (P V)/N ...................... 4
  

1. Energi Kinetik dan Suhu

Apa pengaruh Suhu terhadap besarnya energi kinetik,...?
Secara umum kita bisa mengatahui bahwa besarnya E. kinetik sangat dipengarhui besarnya kecepatan partikel Ek = 1/2 m v^2, sesuai dengan persamaan gas ideal PV = N k T, bahwa Suhu berbanding lurus dengan besarnya Tekanan P, P juga berbanding lurus dengan besarnya kecepatan v sesuai pers. 2 & 3
dari persamaan gas ideal
P = kT(N/V) ...... (5), kita masukan ke persamaan (3)
P = 2/3 Ek (N/V)
kT(N/V) = 2/3 Ek (N/V)
kT = 2/3 Ek
Ek = 3/2 kT ....... (6), besarnya Ek berbanding lurus dengan T

1. Energi Dalam (U)

apa itu energi dalam ...? Gas idal sebagaimana sifatnya jumlahnya sangat banyak dan terkurung dalam suatu wadah tertentu, partikel yg sangat banyak ini bergerak terus, karena bergerak pasti memiliki Energi kinetik, nah.. jumlah energi kinetik Ek seluruh partikel N dalam wadah (sistem) tersebut lah yang kita sebut sebagai Energi Dalam, Energi dalam kita lambangkan huruf U (kapital). kalau jumlah partikel adalah N dan Energi kinetik adalah EK, maka Energi dalam dapat kita rumuskan

• U = N. Ek .... karena Ek = 3/2 kT seperti pers. (6), maka:
• U = 3/2 N k T, karena NKT = nRT, maka:
• U = 3/2 n R T

Besarnya Energi dalam U juga dipengaruhi oleh jenis partikelnya (atomnya) monoatomik, cth N, H, Ne, dll atau diatomik (O2)

• untuk gas monoatomik, besarnya U = 3/2 nRT
• untuk gas diatomik besarnya U akan dipengaruhi Perubahan Suhu T
• - untuk T +/-300 K; U = 3/2 nRT
• - untuk T +/-500 K; U = 5/2 nRT
• - Untuk T +/-1000 K; U = 7/2 nRT
• 3, 5, 7 itu disebut derajat kebebasan (v ), derajat kebebasan ini adalah kemampuan atom untuk bergerak (yaitu gerak translasi, gerak rotasi, dan gerak vibrasi) dalam sumbu-sumbu molekul, ada molekul bisa 2, 3 gerak vibrasi, dll, makanya ada perbedaan besarnya U antara mono dan diatomik, ataupun terhadap suhu, karena suhu akan berhubungan Ek atau v

•