2.3
Dimana m adalah massa molekul dan p adalah momentum molekul.
2.4 Mekanika Statistik
Mekanika statistika adalah aplikasi dari teori probabilitas yang mengkombinasikan matematika ke bidang mekanika yang menangani gerak partikel atau objek yang
dikenai suatu gaya. Mekanika statistik ini dibutuhkan untuk mengkonversi informasi pada skala atomic menjadi informasi pada skala makroskopik.
Kemampuan untuk membuat prediksi makroskopik berdasarkan informasi dari sifat mikroskopik. Konsep partikel bebas diperkenalkan ketika suatu partikel bebas
dari adanya pengaruh gaya atau interasi dari luar sistem fisis yang ditinjau. Dikatakan, dalam kerangka acuan inersia, ruang bersifat homogeny dan isotropic.
Jika partikel bebas bergerak dengan kecepatan konstan dalam suatu sistem koordinat selama interval waktu tertentu tidak mengalami perubahan kecepatan,
sehingga konsekwensinya adalah waktu bersifat homogen. Menurut mekanika statistic, kuantitas fisis diperoleh sebagai rata-rata
konfigurasi tersebut terhadap waktu. Konfigurasi posisi dan momentum molekul- molekul menentukan sifat-sifat yang dimiliki oleh materi tersebut sifat-sifat
tersebut antara lain adalah energi, temperature, tekanan, dan entalpi dan sebagainya.
2.4.1 Energi Kinetik
Energy kinetic sistem adalah jumlah dari energy kinetic setiap molekul.
2.4
Dengan
Sedangkan energy total suatu sistem tersusun dari energy potensial dan juga energi kinetik sistem.
Universitas Sumatera Utara
2..5
Untuk sistem terisolasi dimana tidak ada energy yang menembus batas, sistem bersifat konservatif atau energi sistem konstan. Konservasi energi ini adalah salah satu cara
untuk memeriksa kebenaran simulasi ensemble mikrokanonikal.
2.4.2 Energi Potensial
Persamaan berdasarkan fisika Kuantum menyatakan gerak tiap partikel di alam semesta ditentukan oleh potensial yang dibentuk oleh medan gaya dari partikel-
partikel lain di sekitarnya. Energy potensial adalah jumlah dari semua energy potensial molekul-molekul dalam sistem.
2.6
Dengan adalah set posisi titik pusat massa atom atau molekul,
, sedangkan energy total suatu sistem tersusun dari energy potensial dan juga energi kinetik sistem.
2.7
Untuk sistem terisolasi dimana tidak ada energy yang menembus batas, sistem bersifat konservatif atau energi sistem konstan. Konservasi energi ini adalah salah satu cara
untuk memeriksa kebenaran simulasi ensemble mikrokanonikal.
2.4.3 Temperatur
Ditinjau menurut termodinamika statistik, temperature merupakan suatu skala dari energy kinetic molekul-molekul penyusunnya. Untuk tiga dimensi, hubungan antara
energy kinetik terhadap temperatur dinyatakan oleh: 2.8
Atau
Universitas Sumatera Utara
2. 9
Dimana K adalah energy kinetic total sistem, N adalah jumlah molekul sistem, adalah konstanta Boltzman dan T adalah temperature.
2.4.4 Tekanan
Tekanan didefenisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu satua luas, yang secara matematis dinyatakan dengan:
2.10
Dengan menggunakan Hukum Newton kedua: 2.11
Maka tekanan dapat dinyatakan sebagai suatu fluks momentum atau momentum yang menembus suatu satuan luas dalam suatu satuan waktu. Sedangkan menurut
termodinamika statistik, tekanan seperti ini terdiri dari dua bagian yaitu: 1.
Fluks momentum akibat molekul yang menembus suatu permukaan luas selama dt, dinotasikan dengan
2.12
2. Fluks momentum akibat gaya yang bekerja antara dua molekul yang berada
pada sisi yang berbeda dari permukaan luas, dinotasikan dengan
2.13
Maka tekanan total menurut termodinamika statistik adalah:
2.14
Universitas Sumatera Utara
2.4.5 Distribusi kecepatan
Kategori