Pelajaran Fisika Teori Kinetik Gas

Pelajaran Fisika Teori Kinetik Gas

Pelajaran Fisika Teori Kinetik Gas

Di pertengahan abad ke-19, ilmuwan mengembangkan suatu teori baru untuk menggantikan teori kalorik. Teori ini bedasarkan pada anggapan bahwa zat disusun oleh partikel-partikel sangat kecil yang selalu bergerak.

Bunyi teori Kinetik adalah sebagai berikut:

Dalam benda yang panas, partikel-partikel bergerak lebih cepat dan karena itu memiliki energi yang lebih besar daripada partikel-partikel dalam benda yang lebih dingin.
Teori Kinetik (atau teori kinetik pada gas) berupaya menjelaskan sifat-sifat makroscopik gas, seperti tekanan, suhu, atau volume, dengan memperhatikan komposisi molekular mereka dan gerakannya. Intinya, teori ini menyatakan bahwa tekanan tidaklah disebabkan oleh denyut-denyut statis di antara molekul-molekul, seperti yang diduga Isaac Newton, melainkan disebabkan oleh tumbukan antarmolekul yang bergerak pada kecepatan yang berbeda-beda. Teori Kinetik dikenal pula sebagai Teori Kinetik-Molekular atau Teori Tumbukan atau Teori Kinetik pada Gas.(wikipedia.org)

Mengapa balon bisa meletus?.

Balon bisa meletus karena dua hal yaitu adanya kenaikan suhu dan tekanan gas balon. Apabila kita letakan dibawah sinar matahari dalam waktu yang cukup lama maka balon akan meletus. Hal ini disebabkan oleh suatu gas dalam balon juga meningkat. Hal yang sama juga terjadi apabila kita memompa balon terus menerus. Gas akan menekan dinding balon terus-menerus seiring dengan kenaikan tekanannya, sehingga volume balon terus meningkat. Pada saat dinding balon tidak dapat menahan tekanan gas lagi, maka balon akan meletus.

A Teori Gas Ideal

Peristiwa meletusnya balon di atas terkait dengan hubungan tekanan, suhu,dan volume gas. Untuk mempermudah pemahaman,mari kita gunakan pendekatan dengan teori kinetik gas seperti yang sudah dijelaskan diatas.
Partikel-partikel gas dapat bergerak sangat bebas dan dapat mengisi seluruh ruang yang ditempatinya. Hal ini menimbulkan kesulitan dalam mempelajari sifat-sifat gas. Untuk menyederhanakan permasalahan ini maka diambil pengertian tentang Gas Ideal. Dalam kehidupan nyata gas ideal tidak pernah ada. Sifat-sifat pada tekanan rendah dan suhu kamar mendekati sifat-sifat gas ideal, sehingga gas tersebut dapat dianggap sebagai gas ideal.
Sifat-sifat gas ideal adalah sebagai berikut.
1. Gas terdiri atas partikel dalam jumlah banyak yang disebut molekul
2. Partikelnya bergerak secara acak atau sembarang.
3. Tidak ada gaya tarik-menarik antara partikel satu dengan partikel lain.
4. Jika partikel menumbuk dinding atau partikel lain, tumbukan dianggap lenting (elastis) sempurna.
5. Selang waktu tumbukan antara satu partikel dengan partikel yang lain berlangsung sangat singkat.
6. Jarak antar partikel lebih besar dari pada ukuran partikel.
7. Hukum Newton tentang gerak tetap berlaku.
Kondisi suatu gas ditentukan oleh faktor tekanan, suhu, dan volume dengan proses isotermik (suhu tetap), tekanan gas ideal berbanding terbalik dengan volumenya atau perkalian antara tekanan dengan dengan volume adalah konstan (tetap).

Pernyataan tersebut dikenal dengan hokum boyle dengan rumus.
p . v = konstan (suhu tidak berubah)

Pelajaran Fisika Teori Kinetik Gas
Pelajaran Fisika Teori Kinetik Gas

Berikut ini adalah beberapa 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 yang dikutif dari (fisikastudycenter).



Soal No. 1
16 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.K
b) diberikan nilai R = 8314 J/kmol.K
Pembahasan:
a) untuk nilai R = 8,314 J/mol.K
Data :
R = 8,314 J/mol.K
T = 27oC = 300 K
n = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 mol
P = 1 atm = 105 N/m2
pembahasan
pembahasan
b) untuk nilai R = 8314 J/kmol.K
Data :
R = 8314 J/kmol.K
T = 27oC = 300 K
n = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 mol
P = 1 atm = 105 N/m2
pembahasan
pembahasan

Soal No. 2
Gas bermassa 4 kg bersuhu 27oC berada dalam tabung yang berlubang.
tabung
tabung berlubang
Jika tabung dipanasi hingga suhu 127oC, dan pemuaian tabung diabaikan tentukan:
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
Pembahasan:
Data :
Massa gas awal m1 = 4 kg
Massa gas tersisa m2
Massa gas yang keluar dari tabung Δ m = m2 − m1
a) massa gas yang tersisa di tabung
pembahasan
pembahasan
b) massa gas yang keluar dari tabung
pembahasan
pembahasan
c) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gas
pembahasan
pembahasan
d) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gas
pembahasan
pembahasan
e) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung
pembahasan
pembahasan

Soal No. 3
A 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.
soal
soal
Jika volume B seperempat volume A, tentukan suhu gas di B!
Pembahasan:
Data :
TA = 127oC = 400 K
NA : NB = 2 : 1
VA : VB = 4 : 1
pembahasan
pembahasan

Soal No. 4
Gas dalam ruang tertutup memiliki suhu sebesar T Kelvin energi kinetik rata-rata Ek = 1200 joule dan laju efektif V = 20 m/s.
soal
soal
Jika suhu gas dinaikkan hingga menjadi 2T tentukan:
a) 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
Pembahasan:
a) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya
pembahasan
pembahasan
b) energi kinetik rata-rata akhir
pembahasan
pembahasan
c) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya
pembahasan
pembahasan
d) laju efektif akhir
pembahasan
pembahasan

Soal No. 5
Sebuah 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
Pembahasan:
Data dari soal adalah:
T1 = T
T2 = 2T
V1 = ν
v2 =.....
Kecepatan gas untuk dua suhu yang berbeda
pembahasan
pembahasan
Sehingga diperoleh
pembahasan
pembahasan

Soal No. 6
Didalam 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
Pembahasan
Data diambil dari soal
T1 = 27°C = 27 + 273 = 300 K
Ek2 = 5 Ek1
T2 = .....
Energi kinetik gas untuk dua suhu yang berbeda
pembahasan
pembahasan 
Sehingga diperoleh
pembahasan
pembahasan
Dalam Celcius adalah = 1500 − 273 = 1227°C

Soal No. 7
Di 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 liter
B. 0,5 liter
C. 0,25 liter
D. 0,125 liter
E. 0,0625 liter
Pembahasan
Data soal:
T1 = 27°C = 300 K
P1 = 1 atm
V1 = 0,5 liter
T2 = 327°C = 600 K
P2 = 2 atm
V2 = ..........

 P1 V1       P2 V2
_______ = _______
    T1               T2

(1)(0,5)     (2) V2
_______ = _______
   300         600

V2 = 0,5 liter

Soal No. 8
Suatu 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 P
B. 4/3 P
C. 3/2 P
D. 5/3 P
E. 2 P
Pembahasan
pembahasan
pembahasan

Soal No. 9
Gas 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 : 1
B. 1 : 2
C. 1 : 3
D. 2 : 1
E. 3 : 2
Pembahasan
Data soal:
P1 = P → 1
T1 = T → 1
Isobaris artinya tekanannya sama P1 = P2 → 1
Volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula artinya:
V2 = 1
V1 = 2
T1 : T2 =....
pembahasan
pembahasan

Soal No. 10
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P.
Tabung I Tabung II
pembahasan
soal no 10
Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas menjadi....(UN Fisika 2014)
A. 1/2 V
B. 8/9 V
C. 9/8 V
D. 2/3 V
E. 3/2 V
Pembahasan
Data soal:
Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:
P1 = 3
P2 = 4
Suhu menjadi 3/2 mula-mula:
T1 = 2
T2 = 3
V2 = ..... V1
pembahasan
Pembahasan no 10
"Hendaknya kesibukan kita lebih berfokus pada penyempurnaan penunaian kewajiban-kewajiban kita kepada Tuhan, sebab Dia, Tuhan yang sekaligus Pemberi Rejeki pasti akan membalas penunaian kewajiban tersebut dengan anugrah-Nya yang akan mencukupi kebutuhan kita." my fav words!
source: fisikastudycenter.com

DONASI VIA FASAPAY



Share this:

Share this with short URL: Get Short URL loading short url

You Might Also Like:

Disqus
Blogger
Pilih Sistem Komentar Yang Disukai

0 Comment

Add Comment

Suka dengan postingan ini? Silahkan share postingan ini dengan cara klik Tombol SHARE THIS di atas, Terimakasih.


image
How to style text in Disqus comments Top Disqus Commentators
  • To write a bold letter please use <strong></strong> or <b></b>.
  • To write a italic letter please use <em></em> or <i></i>.
  • To write a underline letter please use <u></u>.
  • To write a strikethrought letter please use <strike></strike>.
  • To write HTML code, please use <code></code> or <pre></pre> or <pre><code></code></pre>.
    And use parse tool below to easy get the style.
Show Parser Box

How to get ID DISQUS - http://disq.us/p/[ID DISQUS] - lihat di sini

strong em u strike
pre code pre code spoiler
embed

Like Anton Cabon? Keep us running by whitelisting Antoncabon in your ad blocker.

This is how to whitelisting Antoncabon in your ad blocker.

Thank you!

×
×
×