Efisiensi mesin panas medan boson dengan pendekatan feynman path integral / Muhammad Syawaluddin Akbar

Akbar, Muhammad Syawaluddin (2018) Efisiensi mesin panas medan boson dengan pendekatan feynman path integral / Muhammad Syawaluddin Akbar. Masters thesis, Universitas Negeri Malang.

Full text not available from this repository.

Abstract

vii RINGKASAN Syawaluddin A., Muhammad. 2018. Efisiensi Mesin Panas Medan Boson dengan Pendekatan Feynman Path Integral. Tesis. Progam Studi Fisika, Pascasarjana, Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Dr. Eny Latifah, M.Si, (II) Dr. Hari Wisodo, S.Pd, M.Si. Kata Kunci : Efisiensi mesin panas kuantum, medan scalar, boson, feynman path integral. Telah dilakukan penelitian mesin panas medan kuantum sebagai pengembangan lebih lanjut atas mesin panas mekanika kuantum. Mesin panas kuantum merupakan mesin dengan sistem kuantum sebagai pengganti sitem termodinamik sehingga deskripsi fisisnya mengimplementasikan teori kuantum. Pemanfatan sistem kuantum dalam mesin panas dilakukan untuk mendongkrak efisiensi mesin panas klasik terkait. Mesin panas kuantum terdahulu memanfaatkan mekanika kuantum dengan mekanika statistik yang bersesuaian untuk mendeskripsikan kuantitas termodinamisnya. Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitian ini menerapkan pendekatan Feynman path integral yang merupakan perkalian skalar keadaan akhir dan keadaan awal sistem melalui berbagai lintasan aksi sehingga diperoleh fungsi partisi alamiah dari vektor keadaan sistem. Zat kerja yang ditinjau tidak lagi sistem mekanika kuantum melainkan medan skalar boson dengan batas pelat sejajar, dengan demikian mesin panas yang dibangun adalah mesin panas medan kuantum. Fungsi partisi sistem yang diteliti diperoleh secara runut melalui pendekatan Feynman path integral dengan keadaan awal dan akhir berada pada keadaan dasar (keadaan vakum). Representasi keadaan awal dan akhir vakum ini adalah dalam gambaran Heisenberg, sedemikian hingga keadaan tidak bergantung waktu, sementara operator yang bekerja merupakan operator uniter berurut waktu, sedemikian hingga dapat diperoleh amplitude transisi. Amplitude transisi yang didapat dari operator uniter berurut waktu untuk representasi keadaan sistem dengan keadaan awal dan akhir masing-masing berada pada keadaan yang sama yakni keadan vakum dikenal juga sebagai kernel. Kernel dalam teori medan kuantum berperan sebagai fungsi partisi sistem. Bersandar fungsi partisi sistem dapat diproduksi kuantitas termodinamik sistem dan efisiensi mesin panas yang dapat dimiliki oleh sistem. Sistem yang dipilih dalam penelitian ini adalah medan Boson dalam batas plat konduktor sejajar sedemikian hingga tidak ada medan yang dapat menerobos dinding pelat. Salah satu pelat dapat bergerak bebas sedemikian hingga jarak antar pelat dapat bervariasi, hal ini analog dengan sistem gas dalam piston yang dapat diekspansi dan dikompresi. Eksplorasi efisiensi mesin panas dilakukan dengan menerapkan Feynman path integral dengan Lagrangian medan skalar berdasarkan persamaan Klein-Gordon untuk membangun aksi pada kernel. Kernel tersebut selanjutnya menghasilkan fungsi partisi medan skalar boson dalam plat konduktor sejajar yang memproduksi kuantitas viii termodinamis sistem seperti energi internal dan kalor. Bersandar pada kuantitas termodinamis dihasilkan efisiensi mesin panas medan boson tersebut. Hasil dari eksplorasi amplitude transisi diperoleh fungsi partisi sistem medan Boson dalam batas plat konduktor sejajar. Fungsi partisi sistem selanjutnya menghasilkan energi internal sistem dan kalor sehingga dapat diperoleh nilai efisiensi mesin. Penelitian ini menghasilkan 2 jenis efisiensi berdasarkan lebar sistem. Efisiensi mesin medan boson dengan sistem yang jarak antar plat relatif sangat besar (tak hingga) bernilai lebih besar dibanding efisiensi sistem klasiknya. Sedangkan untuk sistem yang lebar sistemnya berhingga menghasilkan efisiensi bergantung dari fungsi temperatur dan fungsi lebar sistem sebagai fungsi trigonometri hiperbolik. Terdapat korespondensi hasil antara efisiensi mesin panas medan kuantum, dengan sistem mesin panas mekanika kuantum non-relativistik, dan relativistik serta klasiknya.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: ?? ??
Divisions: Fakultas Matematika dan IPA (FMIPA) > Jurusan Fisika (FIS) > S2 Fisika
Depositing User: Users 2 not found.
Date Deposited: 14 Sep 2018 04:29
Last Modified: 09 Sep 2018 03:00
URI: http://repository.um.ac.id/id/eprint/59970

Actions (login required)

View Item View Item