Transcript SOAL DAN PEMBAHASAN

SOAL DAN PEMBAHASAN
TEORI KINETIK GAS
Kelompok 1
1. 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 :
v 
3 kT
v  15  10
2
m
v 
v 
v 
3 1,38  10
 23
5 ,52  10
1242  10
 23
5 ,52  10
 27
225  10
4
300 
 27
v  1500 m/s
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
: 𝜌?
• Jawab
: vRMS=
400 =
3𝑃
𝜌
3.8. 105
𝜌
2
5
3.8.
10
4002 =
𝜌
5
24. 10
4
16 . 10 =
𝜌
24. 105
𝜌=
16 . 104
𝜌 = 15
𝑘𝑔
𝑚3
Kelompok 3
Monica Abigail/ 27
Novi Dwijayanti/ 28
XI 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 =….?
Jawab :
PV
 konstan
T
P1  V1

T1
P2  V 2
T2
1 2

300
2
P2  1
400

300
P2 
P2
400
2  400
300
P 2  2 , 67 atm
Kelompok 4
Estiana Yesie P (14/XI IPA 1)
Latifah Suryaningrum (25/XI IPA 1)
Soal
Jika konstanta Bolzmann 𝑘 = 1,38 ×
10−23 𝐽/𝐾, 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 :
𝑘 = 1,38 × 10−23 𝐽/𝐾
T= 27⁰ C = 300 K
Ditanyakan :
Ek =?
Jawab :
3
𝐸𝑘 = × 𝑘 × 𝑇
2
3
= × 1,38 × 10−23 × 300
2
−21
= 6,21 × 10
𝐽
Kelompok 5
Ana 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:
P1 . V1

T1
7 .8
P2 . V 2
T2

8 .V 2
315
360
56
8 .V 2

315
V2 
360
56 . 360
8 . 315
V 2  8 atm
Kelompok 6
1. 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
:
V RM S
3RT
H
: V R MS
:
O
3RT
MH
MO
3RT
3RT
:
2
32
1
:
1
2
32
32 :
2
16 :
1
4 :1
Jadi perbandingan VRMS H : VRMS O adalah 4 : 1
Kelompok 7
1.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 masingmasing partikel adalah 6 × 10-21
Joule. Tentukan jumlah partikel
gas pada bejana!
• Diketahui
•
Ditanyakan
:
:
V
=100 cm3
P
= 200 kPa = 0,2 Pa
Ek
=
N
?
6 × 10-21
•
Jawab
P 
:
2 N . Ek
3
0,2 
V
2 N . 6  10
3
0,2 
 21
100
12  10
 21
 N
300
60  12  10
N 
 21
60
12  10
N  5  10
 21
 21
 N
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
o
o
o
M = 2 mol
T = 227°C + 273 K = 500 K
k = 1,38 x 10-23
Na = 6 x 1023
Ditanyakan :
o Ek = … ?
Jawab :
Ek 
3
x N x k xT
2

3
2

3
x (n x N a ) x k x T
x 2 x 6 x 10
23
x1, 38 x 10
2
 3 x 6 x 1, 38 x 500
 12 . 420 J
 23
x 500
Kelompok 9
1. 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 molekul
3
Ek 
Ek 
kT
2
3
PV
2
N
PV  NkT
kT 
PV
N
Ek 
3
(101 x 10
Pa ). 44 ,8 x 10
24 , 08 x 10
2

3
303 x 22 , 4
x 10
23

m
Pa . m
 23
Joule
 23
molekul
24 , 08
Ek  281 ,86 x 10
 23

3
molekul
x 10
3
molekul
24 , 08
6787 , 2
3
Joule
(Pa.m3 = Joule)
Kelompok 10
1. 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
=27+273
=300 K
Ditanya:
T2 ?
Ek1=E
Ek2=2E
Jawab :
Ek  E 
3
kT
2
Ek
3
2
2
 2E
k  T2  2 
3
k  T1
2
T2  2  T1
T 2  2  300 K
T 2  600 K
T 2  327
o
C
Jadi, untuk mendapatkan Energi Kinetik
menjadi 2E harus dipanaskan hingga mencapai
suhu 327 °C
Keterangan :
T = suhu (°C atau K)
Ek = Energi Kinetik
Kelompok 11
Fifian Arizona P (16/XI IPA 1)
Karina Ardiani (24/XI IPA 1)
5  10
5
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!
3
9  10
Diket
:V =
1,5
liter
5
5  10
m = 9 gram =
kg
P = V R M S Pa
Ditanya :
?
Jawab : V R M S 
V RM S 
V RM S 
3P

3P
m /V
3PV
m
3  5  1 0  1, 5
5
V RM S 
9 1 0
3
1 5  1 0  1, 5
5
V RM S 
V RM S 
V RM S 
9 1 0
3
2, 2 5 1 0
9 1 0
6
3
0, 2 5 1 0
9
V RM S  0, 5 1 0 m / s
3
Kelompok 12
Ika Apri H (19)
Inna Faradina P (22)
Pada suhu 27 °C amonia bermassa 20 gram
diubah menjadi energi kinetik. Carilah besar
energi kinetik tersebut bila massa molekul
dari gas amonia adalah 17,03 gram/mol!
Diketahui :
T = 27◦C = 27 + 273 = 300 K
m= 20 gr  2 ,0  10  4 kg
M 17=, 03 gr / mol
Jawab
Ditanya :
Ek bila massa molekul dari gas amonia adalah 17,03
gram/mol??
Ek 
3
nRT
2

3
n
m
M
 11 , 7  8 , 31  300
2
 43752 ,15 joule
 2  10
4
 17 , 03  10
 0 ,117  10
 11 , 7 mol
2
6
Kelompok 13
Dionysia Okta Suryaningtyas
13/ 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 0K
Mr = 44 kg/K mol
R= 8, 31 . 103 J/K mol
3
  2 kg / m
Ditanya ?
p?
p .V  n . R .T
Jawab
p .V  n . R .T
p 
n . R .T
V
m
karena m 
dan V 
Mr
m
maka p 
. R .T
Mr
m

m

p
 . R .T
Mr
2  8 ,13 .10  300
3
p
44
p
4878000
44
p  110863 . 636 pascal
Kelompok 14
Antonius Eko P./XI IPA 1/06
Irfan 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 :
P1  V1  P 2  V 2
V2 
P1  V1
P2
2 . 10  2 , 2 . 10
5
V2 
V2 
6 . 10
4 , 4 . 10
3
5
3
6
V 2  0 , 73 . 10
3
m
3
• Jadi, volume
dalam
V 2 gas
 0 , 73
Liter pistor = 0,73 Liter
Kelompok 15
Dewinta 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 partikel
b. Laju efektif partikel
Diketahui:
Banyak
molekul
1
1
1
3
2
1
1
Laju
partikel
(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
v
Ditanya:
a.
b. vrms
Penyelesaian:
v
0  1  2  3(3)  2 ( 4 )  5  6
10
a.  31
10
 3 ,1
Jadi laju rata-rata partikel adalah 3,1 m/s.
b.
0  1  2  3(3 )  2 ( 4 )  5  6
2
2
v 

2
2
2
2
2
2
10
125
10
vrms
 12 , 5


v2
125 . 10
1
Jadi laju efektif partikel adalah
125 . 10
1
m/s
Kelompok 16
Bintang 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 !!!
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...
PENYELESAIAN !!!
Diketahui :
V 1  100 cm
3
 1  10
4
m
3
T1  0 C  273 K
0
T 2  50 C  273  50  323 K
0
P1  1atm  1  1, 01 . 10 Pa  1, 01  10 Pa
5
5
P2  2 atm  2  1, 01 . 10 Pa  2 , 02  10 Pa
5
5
P1V 1

P2 V 2
T1
T2
(1, 01  10
5
)  (1  10
4
)

273
1, 01  10

273
323
2 , 02  10
5
V2
7
V2
323
3 , 26  10
2
 5 , 52  10
V2 
2 , 02  10
3 , 26  10
3
5 , 52  10
7
V 2  5 , 91  10
5
m
3
5
V2