Kamis, 21 Mei 2015

Energi Gas Monoatomik

Assalamu'alaikum Wr. Wb.
Sahabat Fisika yang berbahagia, kalian pasti mengenal energi gas monoatomik dibawah kan..??? hehehe

 
Saya yakin, kita hanya  mengenal tanpa pernah membuktikan. Baik untuk kali ini saya akan memposting bagaimana cara kita membuktikan rumus di atas.

Kita sudah mengenal tingkat energi gas monoatomik pada kotak yaitu:

 

Jadi kalau dalam tiga dimensi menjadi,

 

Keterangan:
Tingkat Energi
Ketetapan Planck
Bilangan bulat (1,2,3,.....)
Panjang sisi kotak
Masa gas monoatomik

Untuk sampai ke energi gas monoatomik, kita membutuhkan fungsi partisi (Z) yang dituliskan,

Atau dalam tiga dimensi,

           

Kita ambil fungsi partisi pada sumbu x,
 
Kemudian kita integralkan dengan batas ( ), sehingga

 
      
Kita ambil keadaan pada tingkat energi , maka:

   

 kita misalkan , maka

      

 Karena adalah fungsi gamma yang nilainya (), maka,

     
jadi,
  , 
  
 
Selanjutnya kita cari nilai Z dengan cara:

       
     

Karena  =Volume, maka





Dalam fisika statistik, energi rata-rata gas secara umum dinyatakan dengan persamaan,

Jadi dengan memasukkan nilai (ln Z ), kita dapatkan,


    

Karena , maka
Bila dalam satu kotak terdapat N Gas monoatomik, maka

 

Terbukti kan..???? hehehe

Itulah sedikit uraian tentang pembuktian energi gas monoatomik, semoga bermanfaat...!!!!
Categories:

0 komentar:

Posting Komentar