Soal dan Pembahasan Materi Konsep Zat dan Wujudnya

1. Bagaimana cara menentukan massa jenis zat padat yang bentuknya teratur. Jelaskan?
2. Bagaimana cara menentukan massa jenis suatu zat yang sulit diidentifikasi (bentuknya tidak teratur). Jelaskan?
3. 
   
   Massa jenis tembaga 8,9 g/cm^3. Nyatakan dalam satuan kg/m^3.
4. Massa jenis air 1 g/cm^3. Berapa volume 500 gram air.
5. Massa jenis air raksa 13,6 g/cm^3. Berapakah massa 100 cm^3 air raksa.
6. Mengapa zat padat mempunyai bentuk dan volume tetap. Jelaskan.
   
7. Mengapa zat gas mempunyai bentuk dan volume berubah-ubah. Jelaskan?
8. Mengapa air memiliki meniskus cekung dan raksa meniskus cembung?
   

9. Mengapa air tidak membasahi daun talas?

10. Sebutkan keuntungan dan kerugian kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari?

Pendahuluan Statistik Maxwell-Boltzmann

James Clerk Maxwell

  Fisika statistik menunjukkan bagaimana sifat makroskopik sistem banyak partikel dapat diturunkan sifat mikroskopik partikel penyusunnya. Walaupun sepintas sangat berbeda dan tidak bersesuaian dari kedua sifat tersebut, namun sebenarnya kedua pendekatan tersebut saling terkait. Bila kedua pendekatan tersebut diterapkan pada sistem yang sama maka akan dihasilkan kesimpulan yang sama. Hubungan yang sama berlaku antara termodinamika (besaran makroskopik) dengan fisika statistik (besaran mikroskopik). Hubungan keduanya terletak pada kenyataan bahwa beberapa sifat makroskopik yang terukur secara langsung sebenarnya merupakan nilai rata-rata terhadap selang waktu tertentu dari sejumlah ciri khas mikroskopik.

       Statistik Maxwell-Boltzmann sering digambarkan sebagai statistik bagi partikel klasik yang terbedakan. Sistem partikel klasik terbedakan merupakan sistem partikel yang konfigurasinya berbeda ketika dua atau lebih partikel dipertukarkan. Dengan kata lain konfigurasi partikel A di dalam keadaan 1 dan partikel B di dalam keadaan 2 berbeda dengan konfigurasi ketika partikel B berada dalam keadaan 1 sedangkan partikel A dalam keadaan 2.

           Ketika gagasan di atas di implementasikan maka akan dihasilkan distribusi (Boltzmann) biasa dalam berbagai tingkat energi. Pada statistik Maxwell-Boltzmann dipandang enam dimensi dari pergerakan molekul yakni tiga dimensi kedudukan dan tiga dimensi kecepatan. Ruang enam dimensi seperti ini biasa disebut ruang fasa. Ruang fasa ini akan terbagi lagi ke dalam volume kecil enam dimensi yang disebut sel. Molekul terbagi kedalam sel ini dan terjadi distribusi molekul menurut sel. Distribusi jumlah molekul dalam sel tanpa memandang molekul secara individu disebut status makro dari sistem sedangkan penentuan molekul tertentu (secara individu) dalam tiap status makro disebut status mikro dari sistem. Jumlah status mikro terhadap status makro tertentu dinamakan probabilitas termodinamik.

           Secara khusus, statistika Maxwell-Boltzmann berguna untuk mempelajari berbagai sifat gas mampat. Beberapa kasus yang sering dijabarkan dengan statistik Maxwell-Boltzmann adalah kecepatan dan energi rata-rata.