3 2
2 3
2
s
v L
g ω
π ω =
1.7
dengan L panjang rusuk volume V, ω frekuensi kontinum elastik, dan
kecepatan gelombang. Sehingga persamaan 1.6 dapat dituliskan menjadi
s
v
∫
− =
D
d e
v V
E
kT s
ω ω
ω ω
π
3 3
2
1 2
3
h
h
. 1.8
Jika didefenisikan kT
x ω
h =
,
kT x
D D
ω
h =
, dan
D D
k
ω θ
h =
atau
h
D D
k
θ ω
=
D
θ
adalah suhu Debye, maka panas jenis pada volume tetap diberikan oleh
T E
c
v
∂ ∂
=
dx e
e x
T R
D
x x
x x
D
∫
=
− ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ =
2 4
3
1 9
θ . 1.9
1.2. Perumusan Masalah
Dari persamaan 1.9 terlihat bahwa nilai integral
∫
=
− =
D
x x
x x
dx e
e x
I
2 4
1 1.10
untuk suhu rendah
D
T
θ adalah
15 4
4
π suatu konstanta. Secara umum hasil
integral persamaan 1.10 masih merupakan fungsi
D
θ dan T atau
T I
I
D
,
θ
≡
. 1.11 Yang menjadi permasalahan adalah berapa batas terendah nilai
T
D
θ agar hasil
integral persamaan 1.10 untuk suhu rendah
D
T
θ terpenuhi.
4 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1.3. Batasan Masalah
Masalah yang diteliti dalam penelitian ini dibatasi pada masalah 1.
Penentuan batas terendah nilai
T
D
θ agar hasil integral persamaan 1.9
untuk suhu rendah terpenuhi. 2.
Implikasi batas terendah nilai
T
D
θ terhadap panas jenis Debye pada
panjang tetap, luas tetap dan volume tetap.
1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.4.1. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: 1.
Menentukan batas terendah nilai
T
D
θ agar hasil integral pada
persamaan 1.10 untuk suhu rendah terpenuhi. 2.
Mengetahui implikasi batas terendah nilai
T
D
θ terhadap panas jenis
suatu zat pada panjang tetap, luas tetap dan volume tetap .
v
c
1.4.2. Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan khususnya pengetahuan terhadap panas jenis pada panjang tetap, luas tetap dan
volume tetap dan kaitannya dengan suhu Debye
D
θ dan . T
5 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut: BAB I. PENDAHULUAN
Pada Bab I dijelaskan mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II. DASAR TEORI Dalam Bab II dijabarkan teori panas jenis zat padat menurut teori Klasik,
Einstein, dan Debye. BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Pada Bab III akan dijelaskan tentang jenis penelitian, sarana penelitian dan langkah-langkah penelitian.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada Bab IV akan ditampilkan hasil penelitian secara numerik serta
pembahasannya BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada Bab V disajikan kesimpulan dan saran.
6 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II DASAR TEORI
2.1. Panas Jenis Zat Padat
Zat padat terbentuk dari atom-atom berupa ion atau atom netral atau molekul yang sangat tersusun dengan posisi sangat berdekatan. Energi zat padat
dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu energi termal dan energi lain. Energi lain dapat berasal dari energi kinetik, energi potensial listrik, energi
potensial magnetik energi rotasi, energi potensial gravitasi, dll. Perubahan energi termal tiap satu satuan perubahan suhu disebut kapasitas panas C Suwitra, 1989
T E
C ∂
∂ =
. 2.1
Selain konsep kapasitas panas, dikenal juga konsep panas jenis yang didefenisikan sebagai jumlah kalor atau energi yang diperlukan oleh satu mol zat
untuk menaikkan suhunya sebesar 1K. Secara matematis, panas jenis dituliskan sebagai
T E
m c
∂ ∂
= 1
2.2 dengan c panas jenis satuan J kmol atau kcal kmol K dan m adalah besarnya
massa satu mol zat. Jika suatu sistem bekerja pada volume tetap, maka panas jenis itu disebut panas jenis pada volume tetap
, secara matematis dituliskan
v
c
v v
T E
m c
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
= 1
2.3 Menurut hukum I termodinamika, jika sejumlah kalor
dQ
diberikan kepada suatu sistem, maka kalorenergi tersebut dapat digunakan oleh sistem
7 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
