SOAL DAN PEMBAHASAN

SOAL DAN PEMBAHASANTEORI KINETIK GAS

Kelompok 11. Anwar S.J. (07)2. Bachtiar Ali M. (08)

Contoh soal :

Besarnya kecepatan rata-rata partikel gas (m = 5,52.10-27kg) dan k = 1,38.10-23J/K. berapa kecepatan rata-rata partikel gas pada suhu 300o K.

•Diketahui : m = 5,52.10-27kg k = 1,38.10-23J/K T = 300o K

•Ditanya : = …..?v

PENYELESAIAN :

4

27

23

27

23

2

10225

1052,5

101242

m/s 1500 1052,5

3001038,13

1015 3

v

v

vv

vm

kTv

Kelompok 2• Indah Wijayanti / XI IPA 1 /

21• Valentina Dwi Nita P. / XI IPA 1 /

30

Kecepatan efektif suatu gas 400 m/s, jika berada pada wadah bertekanan 8 atm, tentukan massa jenisnya !

• Diketahui : vRMS= 400 m/s

P = 8 atm = 8 x 105

Pascal• Ditanyakan : • Jawab : vRMS

4002=(√ 3.8 .105

𝜌 )2

Kelompok 3Monica Abigail/ 27Novi Dwijayanti/ 28XI IPA 1

Soal

2 liter gas pada suhu 27°C dan tekanannya 1 atm. Gas tersebut dimampatkan volumenya menjadi 1 liter dan dipanaskan suhunya menjadi 127°C. Tentukan berapa tekanan akhir gas tersebut!

Jawaban

•Diketahui: P1= 1 atm

V1= 2 L

V2= 1 L

T1 = 300 K

T2 = 400 K

•Ditanya : P2 =….?

atm 67,2P 300

4002P

400

P

300

2

400

1P

300

21

T

VP

T

VP

konstanT

PV

: Jawab

2

2

2

2

2

22

1

11

Kelompok 4Estiana Yesie P (14/XI IPA 1)Latifah Suryaningrum (25/XI IPA 1)

Soal

Jika konstanta Bolzmann , maka energi kinetik sebuah atom gas helium pada suhu 27⁰ C adalah ....

(PP 1 tahun 1983) Seribu Pena Fisika hal 215 No 23

Penyelesaian

Diketahui :

T= 27⁰ C = 300 K

Ditanyakan :Ek =?

Jawab :

𝐸𝑘=32×𝑘×𝑇

¿32×1,38×10− 23×300

¿6,21×10−21 𝐽

Kelompok 5Ana Meilani P (03)Hertian Pratiwi (18)XI IPA 1

Soal:Gas dalam ruang tertutup bertekanan 7 atm dan suhunya 42oC memiliki volume 8 liter. Jika tekanan gas dijadikan 8 atm dan suhu 87oC maka tentukan volumenya saat ini !

Pembahasan:Diketahui:

P1=7 atm

V1= 8 liter

T1= 42oC = 315 K

P2= 8 atm

T2= 87oC= 360 K

Ditanyakan:V2= ?

Jawab:

atmV

V

V

V

T

VP

T

VP

8

315.8

360.56360

.8

315

56360

.8

315

8.7

..

2

2

2

2

2

22

1

11

Kelompok 61. Alfi Widyasari (02 / XI IPA 1)2. Clara Avila Dea P (10 / XI IPA 1)

Soal

Gas hidrogen (M = 2 kg/kmol) dan gas oksigen (M = 32 kg/kmol) berada dalam suhu yang sama. Tentukan perbandingan kecepatan rms hidrogen dengan kecepatan rms oksigen!

Penyelesaian

Diketahui : MH = 2 kg/kmol

MO = 32 kg/kmol

Ditanya : VRMS H : VRMS O

Dijawab :

Jadi perbandingan VRMS H : VRMS O adalah 4 : 1

1:4

1:16

2:32

32

1:

2

1

32

3RT:

2

3RT

M

3RT:

M

3RT

V:

OH

O RMSHRMSV

Kelompok 71.Andre F (04)2.Fandy Gunawan (15)

1. Tekanan sebuah gas dalam bejana yang volumenya 100 cm3 adalah 200 kPa dan rata-rata energi kinetik transalasi masing-masing partikel adalah 6 × 10-21 Joule. Tentukan jumlah partikel gas pada bejana!

•Diketahui : V =100 cm3

P = 200 kPa = 0,2 Pa

Ek = 6 × 10-21

• Ditanyakan : N ?

• Jawab :

21

21

21

21

21

105

1012

60

101260

300

10122,0

100

106.

3

22,0

.

3

2

N

N

N

N

N

V

EkNP

Kelompok 8•Antonius D.P 05 / XI IPA I•Martinus Juanda 26 / XI IPA 1

Dalam ruang tertutup terdapat 2 mol gas monoatomik pada suhu 227°C. jika tetapan boltzman k = 1,38 x 10-23 J/K dan bilangan avogadro Na = 6 x 1023 partikel/mol, energi kinetik partikel gas tersebut adalah…

Diketahui :o M = 2 molo T = 227°C + 273 K = 500 Ko k = 1,38 x 10-23

o Na = 6 x 1023

Ditanyakan :oEk = … ?

Jawab :

J

xxx

xxxxxx

TxkxNxnx

TxkxNxEk

a

420.12

50038,163

5001038,110622

3

)(2

32

3

2323

Kelompok 91. Achmad Bima Aryaputra

(01)2. Imaduddin Salma Faalih

(20)

•Soal : Pada ruang yang bervolume 44,8 L bertekanan 101 kPa terdapat 4,0 mol gas Argon. Jika Argon adalah gas monoatomik pada keadaan normal. Tentukan energi kinetik molekul-molekulnya ! ( NA = 6,02 x 1023 molekul/mol)

Penyelesaian

•Diketahui : Volume = 44,8 L = 44,8 x 10-3 m3

P = 101 kPa = 101 x 103 Pa

NA = 6,02 x 1023 molekul/mol

n Argon = 4,0 mol

•Ditanyakan : EK ?

•Jawab : N = n x NA

= 4 x 6,02 . 1023 = 24,08 . 1023 molekulkTEk

2

3 NkTPV

N

PVkT

N

PVEk

2

3

(Pa.m3 = Joule)

JoulexEk

molekul

Joulex

molekul

mPax

x

molekulx

mxPaxEk

23

23

323

23

333

1086,281

1008,24

2,6787

.10

08,24

4,22303

1008,24

108,44).10101(

2

3

Kelompok 101. Rahmawati W. (29) 2. Wahyu Kurniawati (31)

SOAL

Suhu gas ideal 27°C dalam Energi Kinetik tiap partikel adalah E. Harus dipanaskan sampai berapa °C agar energi Kinetik menjadi dua kali semula?

PENYELESAIAN

Diketahui:T1 =27°C Ek1=E

=27+273 Ek2=2E

=300 K

Ditanya:T2 ?

C 327 T

K600 T

K300 2T

T2 T

Tk2

32Tk

2

3

2EEk

kT2

3 EEk

:Jawab

o2

2

2

12

12

2

Jadi, untuk mendapatkan Energi Kinetik menjadi 2E harus dipanaskan hingga mencapai suhu 327 °C

Keterangan : T = suhu (°C atau K) Ek = Energi Kinetik

Kelompok 11Fifian Arizona P (16/XI IPA 1)Karina Ardiani (24/XI IPA 1)

1.Dalam ruangan yang bervolume 1,5 liter, terdapat gas bertekanan Pa. Jika massa gas yang terkurung dalam ruangan adalah 9 gram, tentukan kelajuan rata-rata (kelajuan efektif) partikel gas!

Diket : V = 1,5 liter m = 9 gram = kg P = Pa

Ditanya : ?RMSV

55 10

55 10

39 10

Jawab :

5

3

5

3

6

3

9

3

3

3

/

3

3 5 10 1,5

9 10

15 10 1,5

9 10

2,25 10

9 10

0,25 10

0,5 10 /

RMS

RMS

RMS

RMS

RMS

RMS

RMS

RMS

PV

PV

m V

PVV

m

V

V

V

V

V m s

Kelompok 12Ika Apri H (19)Inna Faradina P (22)

Pada suhu 27 °C amonia bermassa 20 gramdiubah menjadi energi kinetik. Carilah

besarenergi kinetik tersebut bila massa molekuldari gas amonia adalah 17,03 gram/mol!

JawabDiketahui :T = 27◦C = 27 + 273 = 300 Km= M =

Ditanya :Ek bila massa molekul dari gas amonia adalah

17,03 gram/mol??

kggr 4100,220 molgr /03,17

nRTEk2

3

M

mn

64 1003,17102

mol7,11

10117,0 2

joule15,43752

30031,87,112

3

Kelompok 13Dionysia Okta Suryaningtyas13/ xi ipa 1

Soal

•Gas karbon pada suhu 27 0C massa jenisnya 2kg/m3 jika berat molekul gas carbondioksida 44 kg/K mol dan R= 8, 31 . 103 J/K mol K. Berapa pascal tekanan gas tersebut ?

Diketahui

T = 27 0C sama dengan 300 0KMr = 44 kg/K mol R= 8, 31 . 103 J/K mol TRnVp ... 3/2 mkg

Ditanya ?

TRnVp

p

...

?

Jawab

Mr

mn

m

TRMrm

pmaka

mVdan

Mr

mmkarena

V

TRnp

TRnVp

..

..

...

pascalp

p

p

Mr

TRp

636.11086344

4878000

44

30010.13,82

..

3

Kelompok 14Antonius Eko P./XI IPA 1/06Irfan Damar P./XI IPA 1/23

1. Pada sebuah pistor diisi gas dengan volume 2,2 Liter dan tekanannya 2.105 Pa. Jika tekanan gas tersebut ditambah menjadi 6.105 Pa. Pada suhu tetap, maka berapakah volume gas?

•Diketahui :T1=T2

V1= 2,2 Liter= 2,2.10-3 m3

P1= 2.105 Pa (N/m2)

P2 = 6.105 Pa (N/m2)

•Ditanyakan :V2 = ?

•Jawab :

•Jadi, volume gas dalam pistor = 0,73 Liter Liter73,0V

m10.73,0V

6

10.4,4V

10.6

10.2,210.2V

P

VPV

VPVP

2

332

3

2

5

35

2

2

112

2211

Kelompok 15Dewinta Nila Hapsari (12)Yunita Perwitasari (32)

Soal

Laju-laju dari sepuluh partikel dalam m/s adalah 0, 1, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 6. Hitunglah:a. Laju rata-rata partikelb. Laju efektif partikel

Diketahui:

Ditanya: a.b. vrms

Banyak molekul

1 1 1 3 2 1 1

Laju partikel (m/s)

0 1 2 3 4 5 6

v

Penyelesaian:

a.

Jadi laju rata-rata partikel adalah 3,1 m/s.

10

65)4(2)3(3210 v

1,310

31

b.

vrms

Jadi laju efektif partikel adalahm/s

10

65)4(2)3(3210 22222222 v

5,1210

125

1

2

10.125

v

110.125

Kelompok 16Bintang Perdana Mahardika (09)

Gading watuwidya (7)

Suatu jenis gas mempunyai volume 100 cm3 pada suhu 00Cdan tekanan 1 atm. jika temperatur menjadi 500C, sedangkan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi...

Soal !!!

Soal !!!

Suatu jenis gas mempunyai volume 100 cm3 pada suhu 00Cdan tekanan 1 atm. jika temperatur menjadi 500C, sedangkan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi...

PaPaatmP

PaPaatmP

KCT

KCT

mcmV

Diketahui

552

551

02

01

3431

1002,210.01,122

1001,110.01,111

3235027350

2730

101100

:

PENYELESAIAN !!!

352

7

3

2

272

25

2545

2

22

1

11

1091,5

1052,5

1026,3

1052,51026,3

323

1002,2

273

1001,1

323

1002,2

273

)101()1001,1(

mV

V

V

V

V

T

VP

T

VP

Jawab !!