Contoh Soal Teori Kinetik Gas Kelas 11 beserta Jawabannya Lengkap
Contoh Soal Teori Kinetik Gas Kelas 11 beserta Jawabannya Lengkap – Teori kinetik gas yakni sebuah teori yang menggunakan tinjauan tentang sebuah gerak dan juga energi dari partikel-partikel gas.
Dengan tujuan untuk menyelidiki semua sifat-sifat gas secara keseluruhan sebagai hasil dari rata-rata dari keseluruhan partikel-partikel gas tersebut.
Untuk mengenal tentang teori kinetik gas itu sendiri maka akan dibagi menjadi beberapa bagian, mulai dari sifat-sifat gas ideal hingga contoh-contoh soal dari teori kinetik gas ini.
Sifat-sifat Gas Ideal
Daftar Isi
Daftar Isi
Gas ideal itu sendiri memiliki beberapa sifat yang harus Anda ketahui, agar Anda bisa membedakan antara gas ideal dan juga gas sejati.
Berikut ini informasi mengenai sifat-sifat gas ideal yang penting untuk dikenali.
- Tersusun atas partikel-partikel dengan jumlah yang banyak sekali yang mana antar partikelnya tidak terdapat gaya saling tarik menarik.
- Semua partikel gas bergerak dari arah yang sembarangan.
- Ukuran setiap partikel gas dapat diabaikan dari ukuran ruangan.
- Semua tumbukan yang terjadi pada partikel berlangsung dengan lenting sempurna.
- Semua partikel gas terdistribusi secara merata pada seluruh ruangan.
- Berlaku sebuah hukum Newton tentang gerak.
Pada kenyataannya tidak sebuah ada gas sejati yang akan memengaruhi sifat dari gas ideal, kecuali gas pada suhu kamar dan juga pada tekanan rendah yang akan mendekati sifat-sifat gas ideal.
Penurunan Persamaan Keadaan Gas Ideal
Pada bejana silinder volume gas ideal ini dapat diubah dengan cara menggerakkan piston dari atas dan ke bawah.
Anggaplah bahwasanya bejana tidak ada yang bocor sehingga massa atau banyaknya mol gas itu tetap.
Untuk memperoleh persamaan gas, maka bisa Anda dapatkan dengan cara berikut, informasi ini juga penting diketahui sebelum membahas contoh soal teori kinetik gas kelas 11.
Cara Pertama
Suhu gas dapat dijaga tetap serta volume diubah-ubah dengan cara menggerak-gerakan piston.
Misalnya, tekanan gas awalnya p0 dan volume gas awal V0. apabila piston digerakkan ke bawah hingga mencapai volume gas berkurang menjadi ½ V0, ternyata tekanan gas akan bertambah menjadi 2 P0.
Apabila piston terus digerakkan ke bawah hingga mencapai volume gas berkurang menjadi ¼ V0, ternyata tekanan gas ini akan bertambah menjadi 4 P0.
Kesimpulan
Jika suhu gas yang berada di dalam bejana yang tertutup (tidak bocor) dijaga tetap, tekanan gas maka akan berbanding terbalik dengan volumenya.
Cara Kedua
Tekanan gas dijaga tetap serta volume gas diubah-ubah dengan cara mengerakan piston.
Dapat diasumsikan suhu mutlak gas mula-mula T0 dan volume gas mula-mula V0.
Apabila piston digerakkan ke atas sehingga volume gas dapat bertambah menjadi 2 V0, ternyata suhu mutlak gas akan berubah dan bertambah menjadi 2 T0.
Apabila piston terus digerakan ke atas sehingga mendapatkan volume gas bertambah menjadi 4 V0, ternyata suhu mutlak gas juga akan semakin bertambah menjadi 4 T0.
Kesimpulan
Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap, volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.
Data suhu gas lebih dinyatakan dalam t0C sedangkan Suhu mutlak gas T dinyatakan dalam satuan Kelvin (K) yang dapat dihitung dengan persamaan:
T = t + 273
Dengan persamaan inilah maka Anda bisa menjawab sendiri contoh soal teori kinetik gas kelas 11 yang mungkin sebelumnya merupakan sebuah soal yang sulit untuk Anda.
Persamaan di atas dikenal dengan sebutan persamaan Boyle-Gay Lussac yang mana ini sebaiknya digunakan untuk menyelesaikan setiap soal-soal suatu gas yang memiliki jumlah tetap (massanya tetap).
Massa suatu gas adalah tetap apabila diletakkan dalam suatu wadah yang tidak bocor.
Apabila massa atau mol gas diubah, seperti Anda menggandakan sebuah mol gas (n), dengan cara menjaga tekanan dan suhu tetap, ternyata menghasilkan volume V yang ganda (lipat dua) juga.
Oleh karena itu, Anda boleh menulis bilangan tetap di bagian ruas kanan, persamaan dengan nR, dengan R diperoleh dari percobaan,
Untuk persamaan gas ideal sendiri yakni:
pV = nRT
dengan penjabaran
p = tekanan gas (Pa atau atm)
V = volume gas (m3 atau L)
n = jumlah mol gas
R = tetapan umum gas = 8,314 J/mol K = 0,082 Latm/molK
T = suhu mutlak (K)
Persamaan umum gas ideal di atas juga dapat dinyatakan pula dalam besaran massa gas (satuan kg).
Untuk cara menjawab contoh soal teori kinetik gas kelas 11, maka tinggal mensubstitusikan ke dalam persamaan pV = nRT.
Selain itu juga dapat dinyatakan dalam persamaan besaran massa jenis gas, r (satuan kg m-3).
Persamaan umum dari gas ideal juga dapat dinyatakan dalam suatu besaran banyaknya partikel gas.
Banyaknya partikel dengan lambang N, adalah hasil kali dari banyaknya mol gas lambing ini sama dengan bilangan avogadro, NA.
Contoh Soal Teori Kinetik Gas Kelas 11
1. Suatu gas dengan volume 2 m3 terdapat dalam sebuah bejana tertutup (tidak bocor) dengan suhu yang dijaga tetap, pada tekanan mula-mula gas tersebut yakni 2 Pa.
Apabila tekanan gas dinaikkan menjadi 4 Pa, maka tentukanlah besar volume?
Penyelesaian
Diketahui:
V1 = 2 m3
P1 = 2 Pa
P2 = 4 Pa
Ditanyakan: V2 = ….?
Jawab
P1V1 = P2V2
V2 =
Jadi besarnya volume menjadi 1 m3
2. Tekanan suatu gas yang volumenya 3 m3 yang berada dalam sebuah bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap.
Suhu mutlak awalnya yakni 100 K, namun apabila volumenya dirubah menjadi 6 m3, maka hitunglah besar suhu mutlaknya!
Penyelesaian
Diketahui:
V1 = 3 m3
T1 = 100 K
V2 = 6 m3
Ditanyakan: 2 = ….?
Jawab
Jadi suhu mutlaknya menjadi 200 K.
3. Di dalam sebuah tabung yang tertutup, volume gas dapat berubah-ubah dengan tutup yang mampu bergerak, awalnya memiliki volume 1,2 lt. Pada saat itu tekanan telah diukur 1 atm dengan suhu 27O.
Apabila tutup tabung ditekan sehingga tekanan gas yang dihasilkan menjadi 1,2 atm serta volume gas menjadi 1,1 lt. Berapakah suhu gas ini?
Penyelesaian
Diketahui:
V1 = 1,2 lt
P1 = 1 atm
T1 = 27O + 273 = 300 K
V2 = 1,1 lt
P2 = 1,2 atm
Ditanyakan: T2 =….?
Jawab:
Jadi, suhu gasnya yakni 570C
4. Suatu gas menyerap 1260 J (yang berarti Q = + 1260 J) dan serentak 450 J usaha yang dilakukan pada gas (berarti W = -450 J), maka perubahan energi pada ΔU = Q – W = 1260 – (-450) = 1710 J.
5. Sebuah sistem menyerap kalor sebesar 2000 kalori dari lingkungan yang dimiliki (1 kal = 4,2 J) dan melakukan kerja sebesar 2400 J terhadap lingkungannya, maka tentukan perubahan energy yang terjadi di dalam sistem!
Penyelesaian
Diketahui:
ΔQ = + (2000 . 4,2) J = 8400 J
ΔW = + 2400 J
Ditanyakan: ΔU = ….?
Jawab:
ΔQ = ΔU + ΔW
ΔU = ΔQ – ΔW = 8400 – 2400 = 6000 J
Demikianlah informasi mengenai contoh soal teori kinetik gas kelas 11 yang bisa membantu Anda untuk lebih mengetahui dan memahami apa itu teori kinetik gas.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: