Distribusi/Statistik Maxwell-Boltzmann (Energi Rata-rata Partikel dan Energi Dalam)

Prev : Distribusi/Statistik Maxwell-Boltzmann (Distribusi Partikel Klasik pada Tingkat Energi Kontinu)


Dalam suatu sistem yang berada pada keseimbangan termal dengan suhu T dengan tingkat energi kontinu E, kita peroleh dari sebelumnya bahwa distribusi partikel memiliki probabilitas yang dapat diungkapkan sebagai

nhc634 (2) (1)

dengan kB adalah konstanta Boltzmann. Dengan demikian banyaknya partikel pada tingkat energi E adalah

nhc634 (3) (2)

Kita mengetahui bahwa energi total sistem U dapat diperoleh menggunakan hubungan

5sutow (1) (3)

atau secara diskrit

nhc634 (4) (4)

Bentuk penjumlahan di atas pada dasarnya merupakan bentuk rata-rata, yakni rata-rata energi partikel. Kita dapat menuliskannya sebagai

nhc634 (5) (5)

Apabila tingkat energi sistem kontinu, kita dapat menuliskan ungkapan rata-rata Persamaan (5) dalam bentuk integral, dengan merata-ratakan tingkat energi dari nol ke tak hingga, yakni

60jpp9

sehingga

60jpp9 (1)

dan kita peroleh

nhc634 (8) (6)

Dari sini dapat kita peroleh bahwa ungkapan kBpada dasarnya merupakan ungkapan untuk rata-rata energi partikel. Energi total dari sistem kemudian dinyatakan sebagai

nhc634 (9)  (7)

Ungkapan ini menyatakan kesebandingan antara suhu dengan energi total. Semakin besar suhunya, maka artinya energi totalnya juga semakin besar.

Energi total ini umumnya disebut sebagai energi dalam. Energi dalam ini pada dasarnya adalah energi keseluruhan yang dimiliki oleh masing-masing partikel dalam sistem. Apabila sistem merupakan gas, maka perlu diingat bahwa partikel-partikel dapat bergerak baik secara lurus (translasi), berputar (rotasi), maupun bergetar (vibrasi). Energi dalam kemudian dapat diperoleh dengan menjumlahkan ketiga bentuk energi ini, ditambah dengan energi-energi lain yang mungkin dapat memengaruhi gerakan partikel, seperti energi potensial terhadap gravitasi Bumi.


Next : Distribusi/Statistik Maxwell-Boltzmann (Energi Kinetik Rata-rata/Partikel Monoatomik)

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: