BAGIAN XIITEORI KINETIK GAS

Konsep bahwa materi terdiri dari atom – atom yang bergerak

acak secara terus – menerus disebut Teori Kinetik. Kita sekarang

akan menyelidiki sifat gas dari sudut teori kinetika, dan secara

khusus kita akan menghitung tekanan dalam suatu gas dengan

pengertian sifat molekularnya. Juga kita akan sampai pada suatu

hubungan penting antara energi kinetik rata – rata molekular

dalam suatu gas dan temperatur mutlak.

Untuk memudahkan pengertian dan menyederhanakan persoalan

dalam teori ini digunakan gas ideal (sempurna). Gas sejati

(nyata) pada tekanan rendah dan suhu yang tinggi mempunyai

sifat yang gas ideal. Beberapa pengandaian digunakan untuk

membahas teori kinetik ini yaitu :

a. Gas dianggap sebagai partikel (atom/molekul) dalam jumlah

yang sangat banyak.

b. Jarak antara partikel jauh lebih besar dibandingkan dengan

ukuran partikel sehingga ukuran partikel dapat diabaikan.

c. Partikel senantiasa bergerak sembarang (acak)

Fisika Dasar Teknik 1\Teori Kinetik Gas

143

d. Antara partikel ada gaya yang terjadi kecuali jika

bertumbukan. Jika terjadi tumbukan antara partikel atau

antara partikel dengan dinding maka tumbukannya lenting

sempurna.

e. Hukum Newton tentang gerak berlaku pada partikel.

Tekanan Gas dalam Teori Kinetik

Tekanan gas dalam teori kinetik dinyatakan dengan :

..........(12.1)

dimana :

N = jumlah partikel

m = massa 1 atom/molekul

v = kecepatan rata – rata partikel

V = volume gas

Jika Ek = ½ Nmv2, maka

...........

(12.2)

bila Ek gas dapat dinyatakan dengan rumus :

Ek = 3/2 PV = 3/2 nRT = 3/2 N K T

maka kecepatan rata – rata partikel gas adalah :

...........(12.3)

Menurut :

Hukum Boyle :

“ hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang besarnya

konstan pada suhu yang tetap”

P V = k

Hukum Gay – Lussac :

“ jika tekanan tetap, perbandingan volume dengan suhunya tetap”

V/T = k

Fisika Dasar Teknik 1\Teori Kinetik Gas

144

Dengan menggabungkan ke dua hukum diatas, bila terdapat N

partikel maka :

P V = N k T = n R T (pers. Gas Ideal)

dimana :

k = konstanta Boltzman = 1,30 x 10-23 J/K

R = konstanta gas umum = 8,31 J/mol K

n = jumlah mol gas

menurut :

Hukum Dalton :

Bila sejumlah gas dengan volume dan tekanan masing – masing

v1 p1, v2p2 … dicampur maka tekanan akhirnya :

Contoh 12.1 :

Pada tekanan berapa 1 liter gas dengan tekanan 1 atm dan

temperatur -20oC, harus ditekan menjadi ½ liter yang

temperaturnya 40oC.

Jawab :

Fisika Dasar Teknik 1\Teori Kinetik Gas

145

Fisika Dasar Teknik 1\Teori Kinetik Gas

146