Kecepatan atom gas dengan distribusi Maxwell-Boltzmann (1) Oleh: Purwadi Raharjo

dokumen-dokumen yang mirip
Dinamika 3 TIM FISIKA FTP UB. Fisika-TEP FTP UB 10/16/2013. Contoh PUSAT MASSA. Titik pusat massa / centroid suatu benda ditentukan dengan rumus

Solusi Treefy Tryout OSK 2018

Perhitungan Tahanan Kapal dengan Metode Froude

SOAL OLIMPIADE SAINS NASIONAL (OSN) 2007 Bidang studi : FISIKA Tingkat : SMA Waktu : 4 jam

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

Bahan Ajar Fisika Teori Kinetik Gas Iqro Nuriman, S.Si, M.Pd TEORI KINETIK GAS

PENJUMLAHAN MOMENTUM SUDUT

Teori Kinetik Gas. Modul 1 Pembelajaran Kinetika Kimia. Disusun oleh: Drs. Jaslin Ikhsan, M.App.Sc., Ph.D.

Dinamika 3 TIM FISIKA FTP UB. Fisika-TEP FTP UB 10/23/2013. Contoh PUSAT MASSA. Titik pusat massa / centroid suatu benda ditentukan dengan rumus

MODUL PERTEMUAN KE 6 MATA KULIAH : FISIKA TERAPAN

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2013 TINGKAT PROPINSI

GETARAN PEGAS SERI-PARALEL

sifat-sifat gas ideal Hukum tentang gas 3. Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

= mv Momentum akhir setelah tumbukan pertama:

USAHA DAN ENERGI DALAM ELEKTROSTATIKA

REVIEW GERAK HARMONIS SEDERHANA

Disini akan dianalisa gerah sebuah molekul gas yang massanya 𝑚! =!! Setelah tumbukan dinding tetap diam 𝑣! = 0

BAB III PEMODELAN SISTEM DINAMIK PLANT. terbuat dari acrylic tembus pandang. Saluran masukan udara panas ditandai dengan

dimana p = massa jenis zat (kg/m 3 ) m= massa zat (kg) V= Volume zat (m 3 ) Satuan massa jenis berdasarkan Sistem Internasional(SI) adalah kg/m 3

LAMPIRAN B PERHITUNGAN

Impuls dan Momentum By. Aan S. Arcadie

BAB 14 TEORI KINETIK GAS

1 1. POLA RADIASI. P r Dengan : = ½ (1) E = (resultan dari magnitude medan listrik) : komponen medan listrik. : komponen medan listrik

Persamaan Schrödinger dalam Matriks dan Uraian Fungsi Basis

GERAK SATU DIMENSI. Sugiyanto, Wahyu Hardyanto, Isa Akhlis

Bab VIII Teori Kinetik Gas

Relativitas khusus (Einstein) 1 TEORI RELATIVITAS KHUSUS.

Gerak Harmonik Sederhana Pada Ayunan

PENGGUNAAN METODE HOMOTOPI PADA MASALAH PERAMBATAN GELOMBANG INTERFACIAL

BENTUK GELOMBANG AC SINUSOIDAL

Xpedia Fisika. Soal TKG ( Teori Kinetik Gas )

BAB 2 LANDASAN TEORI

11/25/2013. Teori Kinetika Gas. Teori Kinetika Gas. Teori Kinetika Gas. Tekanan. Tekanan. KINETIKA KIMIA Teori Kinetika Gas

Antiremed Kelas 11 Fisika

RANCANGAN ALAT SISTEM PEMIPAAN DENGAN CARA TEORITIS UNTUK UJI POMPA SKALA LABORATORIUM. Oleh : Aprizal (1)

BAB II LANDASAN TEORI

FIsika TEORI KINETIK GAS

Diketik ulang oleh : Copyright Bank Soal OLIMPIADE IPA, MATEMATIKA, FISIKA, BIOLOGI, KIMIA, ASTRONOMI, INFORMATIKA, dll UNTUK

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

DISTRIBUSI DUA PEUBAH ACAK

DINAMIKA LINEAR Teori Singkat Hukum-hukum Newton tentang Gerak Gaya-gaya yang sering dijumpai dalam persoalan mekanika: maksimum

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap Final Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

Definisi 3.3: RUANG SAMPEL KONTINU Ruang sampel kontinu adalah ruang sampel yang anggotanya merupakan interval pada garis bilangan real.

BAB TEEORI KINETIK GAS

SOAL OLIMPIADE SAINS NASIONAL (OSN) 2007 Bidang studi : FISIKA Tingkat : SMA Waktu : 4 jam

Hukum II Newton. Untuk SMA kelas X. (Modul ini telah disesuaikan dengan KTSP)

Bidang Fisika yg mempelajari tentang gerak tanpa mengindahkan penyebab munculnya gerak dinamakan Kinematika.

BAB I PENDAHULUAN. dalam skala prioritas pembangunan nasional dan daerah di Indonesia

BAB IV ANALISIS HASIL PENGUKURAN

PENGARUH POSISI BEBAN DAN MOMEN INERSIA TERHADAP PUTARAN KRITIS PADA MODEL POROS MESIN KAPAL

LAPORAN PRAKTIKUM PH METER, PERSIAPAN LARUTAN PENYANGGAN, DAN PENGENCERAN

SELEKSI OLIMPIADE TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2014 TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2015

BAB GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Kebergantungan Faktor Pengisian (Fill Factor) Sel Surya Terhadap Besar Celah Pita Energi Material Semikonduktor Pembuatnya : Suatu Tinjauan Matematika

FISIKA. Sesi GELOMBANG CAHAYA A. INTERFERENSI

Soal Seleksi Provinsi 2009 Bidang studi Fisika Waktu: 3 jam

VI. Teori Kinetika Gas

TERMODINAMIKA TEKNIK II

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAHAN KUIS PRA-UTS MEKANIKA, Oktober 2011

BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI BIDANG KOMPETISI

A. 5 B. 4 C. 3 Kunci : D Penyelesaian : D. 2 E. 1. Di titik 2 terjadi keseimbangan intriksi magnetik karena : B x = B y

matematika K-13 PEMBAGIAN HORNER DAN TEOREMA SISA K e l a s

RUMUS-RUMUS FISIKA SMP (diurutkan berdasarkan SKL 2008)

MOMENTUM, IMPULS DAN TUMBUKAN

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan

BAB I PENDAHULUAN. pembangunan di bidang-bidang lain, seperti sosial, politik, dan budaya. perbedaan antara yang kaya dengan yang miskin.

ENERGI INTI. NANIK DWI NURHAYATI,S.Si,M.Si nanikdn.staff.uns.ac.id

SEMINAR NASIONAL PENDIDIKAN FISIKA 2017

Soal Latihan Mekanika I. (3-11 November 2011)

II LANDASAN TEORI 2.1 Persamaan Dasar Fluida

KIMIA FISIKA I TC Dr. Ifa Puspasari

KAJIAN PERBANDINGAN KINERJA GRAFIK PENGENDALI CUMULATIVE SUM

BAB IV GENERATOR BILANGAN RANDOM

Soal-Soal dan Pembahasan Matematika IPA SBMPTN/SNMPTN 2008

Makalah teori kinetik gas

Prediksi Umur Kelelahan Struktur Keel Buoy Tsunami dengan Metode Spectral Fatigue Analysis

MAKALAH SEMINAR TUGAS AKHIR ANALISIS TEKSTUR MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI PAKET WAVELET Rosanita Listyaningrum*, Imam Santoso**, R.

PERCOBAAN 6 VOLTAGE RATION IN COAXIAL LINES

LAPORAN PRAKTIKUM GELOMBANG STASIONER

Contoh 1. = 3, 75 cm 3 Ditanya : m Jawab : m = ρv = 19,3 x 3,75 = 27,375 gra m

SOAL SELEKSI TAHUN 2003 ( TINGKAT NASIONAL )

III HASIL DAN PEMBAHASAN

ANTIREMED KELAS 11 FISIKA

Pertemuan ke-3 Persamaan Non-Linier: Metode ½ Interval (Bisection) 27 September 2012

MATRIKS DALAM LABORATORIUM oleh : Sugata Pikatan

12 A 13 D 14 D. Dit. h maks =? h maks = h + y maks = 9,2 + 1,8 = 11 m 15 B. A = B P.C Q dimensinya L.T -2 = (L 2.T 1 ) P.(L.

BAB I PENDAHULUAN. History Analysis), metode respon spektrum (Response Spectrum Method), dangaya

PERENCANAAN ALTERNATIF STRUKTUR BAJA GEDUNG MIPA CENTER (TAHAP I) FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG JURNAL

BAB II METODOLOGI PENELITIAN

METHODIST-2 EDUCATION EXPO 2016

Pelatihan-osn.com Sekretariat Jakarta : Jl. H. Kelik Gg. Lada No.150, Kebon Jeruk, Jakarta Barat telp/sms : /

MENGUKUR MOMEN INERSIA BEBERAPA MODEL VELG SEPEDA MINI

Membelajarkan Geometri dengan Program GeoGebra

Kajian Fisis pada Gerak Osilasi Harmonis

B C D E... 2h g. =v 2h g T AB. B, y. = 2 v' =2e v 2h T BC

BAB 4 KAJI PARAMETRIK

HIDROMETEOROLOGI Tatap Muka Ke-8 (TEKANAN UDARA)

BAB V FONDASI RAKIT. Fondasi rakit merupakan bagian bawah struktur yang berbentuk rakit melebar keseluruh bagian dasar bangunan.

Kajian Fisis pada Gerak Osilasi Harmonis

Transkripsi:

Kecepatan ato gas dengan distribusi Mawell-Boltzann () Oleh: Purwadi Raharjo Dala proses odifikasi perukaan bahan, kita ungkin sering endengar teknologi pelapisan tipis (thin fil). Selain pelapisan tipis, ada ada juga etoda penebakan ion gas atau elektron untuk engubah sifat perukaan bahan itu. Penggunaan etoda CD (Cheical apour Depostion), PD (Physical apour Deposition), iplantasi ion, ion sputtering, iradiasi berkas elektron atau berkas ion, dan lain sebagainya, sudah enjadi proses yang tidak bisa ditinggalkan dala rekayasa perukaan bahan dewasa ini. Dari sel surya sapai layar koputer di depan anda, dari ata bor sapai seikonduktor, hapir sehari-hari kita eakai produk hasil dari odifikasi perukaan bahan tersebut. Seua etoda yang disebutkan di atas kebanyakan enggunakan gas atau plasa (capuran ion, elektron, dan ato netral) di dala bejana aku. Olehkarenanya, penting bagi kita untuk eahai bagaiana gerakan ato di dala gas, atau ion di dala plasa. Dengan teori kinetik gas, kita bisa eperkirakan besar kecepatan ato-ato gas tersebut, dan dapat pula diperluaskan nanti untuk enjelaskan keadaan fisika ion-ion di dala plasa. Dala bahasan kali ini, kita akan eulai dari ato gas ideal di dala suatu bejana. Tentu kita sepakat bahwa energi kinetik (energi gerak) suatu ato gas ideal akan sebanding dengan suhu gas tersebut. Misalnya suatu kaleng kosong bekas yang tertutup rapat, apabila terbakar ditepat sapah, tentu sering enibulkan ledakan bukan? Seakin tinggi suhunya, aka seakin aktif ato-ato gas dala bejana tersebut bergerak yang akan endorong tutup bejana agar terbuka atau eecah dinding bejana yang akhirnya enibulkan suara ledakan. Lalu, bagaiana ruus hubungan antara energi kinetik ato dan suhu gas tersebut?. Pertaa-taa, untuk eudahkan, kita bisa bayangkan sebuah ato gas ideal yang berada dala bejana tertutup seperti Gb., sedeikian sehingga ato itu hanya bergerak pada satu subu saja, isalkan subu. Gb. Sebuah ato gas yang bergerak pada subu di dala bejana tertutup

Sesuai dengan definisinya, oentu yang diiliki ato ini (biasa dilabangkan dengan p kecil untuk ebedakan dengan notasi untuk tekanan yang dilabangkan dengan P besar) berbanding lurus dengan assa () dan kecepatan () ato itu. Jadi, oentu ato tersebut adalah p () Andaikan setiap kali enubuk perukaan dinding, ato itu berbalik arah secara sepurna sehingga kecepatan berubah enjadi. Maka perubahan oentu yang terjadi sebesar dp () Menurut huku ewton, gaya perubahan oentu per satuan waktu, sebab d dp F a () dt dt Jika panjang tabung adalah L, aka selang waktu antar tubukan pada perukaan dinding adalah TL/, yang berarti frekuensi tubukan per detik ialah f (4) T L Maknanya, setiap detik akan terjadi perubahan oentu sebesar sehingga dp. (5) dt L dp F (6) dt L Sekarang, arilah kita bayangkan sejulah ato gas di dala sebuah bejana kotak berolue LA. L adalah panjang bejana dan A adalah luas salah satu sisi bejana.

Gb. Sejulah ato gas di dala sebuah bejana kotak berolue LA Kecepatan ato-ato tersebut pada arah subu ialah yang akan enubuk dinding sebelah kanan yang luasnya A, sehingga tibul total gaya F yang bekerja pada dinding bejana itu. Tubukan-tubukan ato-ato tersebut enibulkan tekanan P pada dinding tersebut sebesar F P A i i LA i i (7) Kalau rata-rata kuadrat kecepatan dala arah itu dinyatakan sebagai < (tanda < enunjukkan nilai rata-rata), dengan definisinya adalah aka hubungan di atas enjadi P < i i i i < (8) (9) Pada kenyataannya ato-ato tersebut bergerak dala ruang diensi dengan kecepatan, diana + y + z (lihat Gb.). aun, tekanan pada asing-asing dinding yang terdapat pada arah subu, y, z uunya saa besar. Misalkan pada suatu saat tertentu, buah ato tersebut enubuk dinding yang terdapat pada ketiga subu, y, z, aka akan terjadi tekanan pada dinding itu sesuai dengan kecepatan yang diiliki ato-ato pada arah asing-asing subu (yaitu, y, z ). Olehkarena tekanan pada setiap dinding adalah saa (PPyPzP), aka bisa

diperoleh hubungan: < atau < < < y y < z < y (0) Sekarang kita engetahui bahwa rata-rata kuadrat kecepatan tersebut adalah saa besar (< < y < z ), aka < <, sehingga hubungan antara kecepatan dan tekanan pada dinding bejana di atas enjadi: < P () Seentara itu, pada gas ideal berlaku huku P nrt () diana n/ A dengan A adalah bilangan Aogadro, dan R adalah konstanta gas (8.447 JK ol ). Dengan easukkan konstanta Boltzann kr/ A, aka kita bisa enuliskan: atau < P kt < kt (4) () Sehingga hubungan antara energi kinetik dan suhu ato gas bisa dinyatakan sebagai Ek < kt (5) Ruus ini sering kita dapatkan dala buku-buku SMA sehingga ungkin kita sudah failiar elihatnya. Kecepatan rata-rata ato gas ideal Akan tetapi pada ruus di atas, yang tertulis adalah rata-rata kuadrat kecepatan, bukan kecepatan rata-rata dari seluruh ato gas yang ada di dala bejana. Kita hanya dapat enghitung rata-rata dari kuadrat kecepatan yaitu < RMS kt (6) kt Kalau nilai ini diakarkan, aka yang didapat adalah nilai root ean square elocity ( RMS ). Meskipun nanti kita akan ketahui bahwa besarnya hapir saa, naun

sebenarnya yang ingin kita ketahui juga ialah kecepatan rata-rata dari seluruh ato itu, yaitu < (bukan akar dari rata-rata kuadrat kecepatan). Kecepatan rata-rata ini dihitung dari julah total kecepatan dari asing-asing ato dibagi dengan julah ato. Misalkan ada tiga buah ato gas yang kecepatannya asing bernilai, 4, dan 5. Maka, kecepatan rata-ratanya (<) ialah (+4+5)/4. Sedangkan nilai kecepatan RMS ( RMS )-nya ialah [( +4 +5 )/] 4.08. Agak berbeda bukan? Lalu, bagaiana kita enghitung kecepatan rata-rata dari ato gas yang sebanyak ini? (bersabung ke bag. )