Teori Kinetik Gas

Fisikastudycenter.com- Contoh Soal dan Pembahasan tentang Teori Kinetik Gas, Materi Fisika 11 Kelas 2 SMA mencakup penggunaan persamaan gas ideal, variasi perubahan volume, suhu dan tekanan pada sistem gas ideal.

Soal No. 116 gram gas Oksigen (M = 32 gr/mol) berada pada tekanan 1 atm dan suhu 27oC. Tentukan volume gas jika:a) diberikan nilai R = 8,314 J/mol.Kb) diberikan nilai R = 8314 J/kmol.K

Pembahasan a) untuk nilai R = 8,314 J/mol.KData :R = 8,314 J/mol.KT = 27oC = 300 Kn = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 molP = 1 atm = 105 N/m2

b) untuk nilai R = 8314 J/kmol.K

Data :R = 8314 J/kmol.KT = 27oC = 300 Kn = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 molP = 1 atm = 105 N/m2

Soal No. 2Gas 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 tabungb) massa gas yang keluar dari tabungc) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gasd) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gase) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung

PembahasanData :Massa gas awal m1 = 4 kgMassa gas tersisa m2

Massa gas yang keluar dari tabung Δ m = m2 − m1

a) massa gas yang tersisa di tabung

b) massa gas yang keluar dari tabung

c) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gas

d) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gas

e) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung

Soal No. 3A dan B dihubungkan dengan suatu pipa sempit. Suhu gas di A adalah 127oC dan jumlah partikel gas di A tiga kali jumlah partikel di B.

Jika volume B seperempat volume A, tentukan suhu gas di B!

Pembahasan

Data :TA = 127oC = 400 KNA : NB = 2 : 1VA : VB = 4 : 1

Soal No. 4Gas dalam ruang tertutup memiliki suhu sebesar T Kelvin energi kinetik rata-rata Ek = 1200 joule dan laju efektif V = 20 m/s.

Jika suhu gas dinaikkan hingga menjadi 2T tentukan:a) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnyab) energi kinetik rata-rata akhirc) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnyad) laju efektif akhir

Pembahasana) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya

b) energi kinetik rata-rata akhir

c) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya

d) laju efektif akhir

Soal No. 5Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel gas di dalamnya v. Jika suhu gas itu dinaikkan menjadi 2T maka kecepatan partikel gas tersebut menjadi … A. √2 v B. 12 v C. 2 v D. 4 v E. v2

(Dari soal Ebtanas 1990)

PembahasanData dari soal adalah:T1 = TT2 = 2TV1 = νv2 =.....

Kecepatan gas untuk dua suhu yang berbeda

Sehingga diperoleh

Soal No. 6Didalam sebuah ruangan tertutup terdapat gas dengan suhu 27oC. Apabila gas dipanaskan sampai energi kinetiknya menjadi 5 kali energi semula, maka gas itu harus dipanaskan sampai suhu … A. 100oC B. 135oC C. 1.200oC D. 1.227oC E. 1.500oC (Soal Ebtanas 1992)

PembahasanData diambil dari soalT1 = 27°C = 27 + 273 = 300 KEk2 = 5 Ek1T2 = .....

Energi kinetik gas untuk dua suhu yang berbeda

Sehingga diperoleh

Dalam Celcius adalah = 1500 − 273 = 1227°C

Soal No. 7Di dalam ruang tertutup suhu suatu gas 27°C, tekanan 1 atm dan volume 0,5 liter. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 327°C dan tekanan menjadi 2 atm, maka volume

gas menjadi....A. 1 literB. 0,5 literC. 0,25 literD. 0,125 literE. 0,0625 liter

PembahasanData soal:T1 = 27°C = 300 KP1 = 1 atmV1 = 0,5 liter

T2 = 327°C = 600 KP2 = 2 atmV2 = ..........

P1 V1               P2 V2

_______ = _______T1                 T2

(1)(0,5)       (2) V2

_______ = _______300                600

V2 = 0,5 liter

Soal No. 8Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi 5/4 T dan volumenya menjadi 3/4 V, maka tekanannya menjadi….A. 3/4 PB. 4/3 PC. 3/2 PD. 5/3 PE. 2 P(UN 2010 PO4)

Pembahasan

Soal No. 9Gas dengan volume V berada di dalam ruang tertutup bertekanan P dan bersuhu T. Bila gas mengembang secara isobarik sehingga volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula, maka perbandingan suhu gas mula-mula dan akhir adalah....(UN Fisika 2014)A. 1 : 1B. 1 : 2C. 1 : 3D. 2 : 1E. 3 : 2

PembahasanData soal:P1 = P → 1T1 = T → 1Isobaris artinya tekanannya sama P1 = P2 → 1

Volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula artinya:V2 = 1V1 = 2T1 : T2 =....

Soal No. 10Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P.    Tabung I        Tabung II

Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas

menjadi....(UN Fisika 2014)A. 1/2 VB. 8/9 VC. 9/8 VD. 2/3 VE. 3/2 V

PembahasanData soal:Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:P1 = 3P2 = 4

Suhu menjadi 3/2 mula-mula:T1 = 2T2 = 3V2 = ..... V1