KINETIKA GAS Hukum hukum gas dari Boyle, Charles dan Gay Lussac
di dapat dengan bantuan yang sangat berguna dari sains yaitu,
menjaga satu atau lebih variabel tetap konstan untuk melihat akibat
dari perubahan satu variabel saja. Hukum hukum ini sekarang dapat
digabungkan menjadi satu hubungan yang lebih umum antara tekanan,
volume, dan temperatur dari gas dengan jumlah tertentu :
Dimana n menyatakan jumlah mol dan R adalah konstanta
pembanding. R disebut konstanta gas universal karena nilainya
secara eksperimen ternyata sama untuk semua gas. Nilai R = 8, 315
J/(mol.K) = 0, 0821 (L.atm)/(mol K) = 1,99 kalori/(mol.K)+ Satu mol
zat didefinisikan sebagai jumlah gram yang secara numberik sama
dengan massa atom atau molekul. Bilangan Avogrado NA = 6,02 x mol
zat murni apapun. Hukum gas ideal dapat dituliskan dalan jumlah
molekul N pada gas sebagai : RV = NkT Di mana k = R/ = 1,38 x J/K
yang merupakan konstanta Boltzman. adalah jumlah atom atau molekul
dalam 1
Konsep bahwa zat terdiri dari atom yang bergerak acak terus
menerus disebut teori kinetik. Kita membuat asumsi berikut ini
mengenai molekul di dalam gas. Asumsi asumsi ini menggambarkan
pandangan yang sederhana mengenai gas. Dengan kondisi ini, sifat
sifat akan cukup sesuai dengan gas hukum gas ideal, dan memang gas
seperti itu disebut sebagai gas ideal. Asumsi asumsi dasar teori
kinetik, adalah: 1. Ada sejumlah besar molekul, N, masing masing
dengan massa m, yang bergerak dengan arah yang acak dengan berbagai
laju. Asumsi ini sesuai dengan penelitian bahwa gas memenuhi
tempatnya. Dalam kasus udara di bumi, dijaga untuk tidak keluar
hanya oleh gaya gravitasi. 2. Rata rata molekul molekul berada jauh
satu dari yang lainnya. Yaitu, jarak rata rata mereka jauh lebih
besar dari diameter setiap molekul. 3. Molekul molekul dianggap
mengikuti hukum mekanika klasik dan dianggap berinteraksi satu sama
lain hanya ketika bertumbukan. Walaupun molekul molekul saling
memberikan gaya tarik yang lemah di antara tumbukan, energi
potensial yang dihubungkan dengan gaya ini lebih kecil jika
dibandingkan dengan energi kinetik dan diabaikan. 4. Tumbukan
dengan molekul yang lain atau dinding bejana dianggap lenting
sempurna. Menurut teori kinetik gas, yang didasarkan pada gagasan
bahwa gas
terbuat dari molekul yang bergerak dengan cepat dan acak, energi
kinetik molekul sebanding dengan temperatur Kelvin T : EK = =
Persamaan ini memiliki arti bahwa : energi kinetik translasi
rata rata dari molekul dalam gas berbanding lurus dengan temperatur
mutlak. Di mana k adalah konstanta Botlzmann. Pada setiap saat, ada
distribusi yang luas dari laju molekul di dalam gas.
Soal 1. Temperatur ruangan seringkali ditentukan ini pada skala
celcius ? Jawab : ( ) = C , berapa nilai temperatur
2. Massa sebuah molekul nitrogen empat belas kali massa sebuah
molekul hidrogen. Pada suhu berapa molekul-molekul nitrogen
memiliki laju ratarata yang sama dengan molekul-molekul hidrogen
pada suhu 294 K?
3. 16 gram gas Oksigen (M = 32 gr/mol) berada pada tekanan 1 atm
dan suhu 27oC. Tentukan volume gas nilai R = 8,314 J/mol.K Jawab
:
4. Gas bermassa 4 kg bersuhu 27oC berada dalam tabung yang
berlubang. Jika tabung dipanasi hingga suhu 127oC, dan pemuaian
tabung diabaikan tentukan (a) massa gas yang tersisa di tabung dan
(b) massa gas yang keluar dari tabung Jawab : a) massa gas yang
tersisa di tabung
b) massa gas yang keluar dari tabung
