Contoh soal teori kinetik gas
1. Gas ideal berada dalam wadah tertutup pada mulanya mempunyai tekanan P dan volume V. Apabila tekanan gas dinaikkan menjadi 4 kali semula dan volume gas tetap maka perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir gas adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Tekanan awal (P1) = P
Tekanan akhir (P2) = 4P
Volume awal (V1) = V
Volume akhir (V2) = V
Ditanya : Perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (EK1 : EK2)
Jawab :
Hubungan antara tekanan (P), volume (V) dan energi kinetik (EK) gas ideal :
Perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir :
2. Tentukan energi kinetik translasi rata-rata molekul gas pada suhu 57oC!
Pembahasan
Diketahui :
Suhu gas (T) = 57oC + 273 = 330 Kelvin
Konstanta Boltzmann (k) = 1,38 x 10-23 Joule/Kelvin
Ditanya : Energi kinetik translasi rata-rata
Jawab :
Hubungan antara energi kinetik dan suhu gas :
Energi kinetik translasi rata-rata :
3. Suatu gas bersuhu 27oC berada dalam suatu wadah tertutup. Agar energi kinetiknya meningkat menjadi 2 kali energi kinetik semula maka gas harus dipanaskan hingga mencapai suhu…
Pembahasan
Diketahui :
Suhu awal (T1) = 27oC + 273 = 300 K
Energi kinetik awal = EK
Energi kinetik akhir = 4 EK
Ditanya : Suhu akhir (T2)
Jawab :
Suhu akhir gas adalah 600 K atau 327oC.
4. Suatu gas ideal berada di dalam ruang tertutup. Gas ideal tersebut dipanaskan hingga kecepatan rata-rata partikel gas meningkat menjadi 3 kali kecepatan awal. Jika suhu awal gas adalah 27oC, maka suhu akhir gas ideal tersebut adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Suhu awal = 27oC + 273 = 300 Kelvin
Kecepatan awal = v
Kecepatan akhir = 2v
Ditanya : Suhu akhir gas ideal
Jawab :
Kecepatan rata-rata akhir = 2 x Kecepatan rata-rata awal
5. Tiga mol gas berada di dalam suatu ruang bervolume 36 liter. Masing-masing molekul gas mempunyai energi kinetik 5 x 10–21 Joule. Konstanta gas umum = 8,315 J/mol.K dan konstanta Boltzmann = 1,38 x 10-23 J/K. Hitung tekanan gas dalam ruang tersebut!
Pembahasan
Diketahui :
Jumlah mol (n) = 3 mol
Volume = 36 liter = 36 dm3 = 36 x 10-3 m3
Konstanta Boltzmann (k) = 1,38 x 10-23 J/K
Energi kinetik (EK) = 5 x 10–21 Joule
Konstanta gas umum (R) = 8,315 J/mol.K
Ditanya : tekanan gas (P)
Jawab :
Hitung suhu (T) menggunakan rumus energi kinetik gas dan suhu :
Hitung tekanan gas menggunakan rumus hukum Gas Ideal (dalam jumlah mol, n) :
Tekanan gas adalah 1,67 x 105 Pascal atau 1,67 atmosfir.
6. Soal UN 2011/2012 C61 No.20
Di dalam sebuah bejana tertutup, volume gas memuai menjadi 2 kali volume awal (Vo = volume awal, Po = tekanan awal) dan suhu gas naik menjadi 4 kali semula. Besar tekanan gas menjadi…
A. Po
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Pembahasan
Diketahui :
Volume awal gas (V1) = Vo
Volume akhir gas (V2) = 2Vo
Suhu awal gas (T1) = T
Suhu akhir gas (T2) = 4T
Tekanan awal gas (P1) = Po
Ditanya : Tekanan akhir gas (P2)
Jawab :
Jawaban yang benar adalah B.
7. Soal UN 2011/2012 A81 No.20
Sejumlah gas ideal menjalani proses isotermik, sehingga tekanan menjadi 2 kali tekanan semula, maka volumenya menjadi…
A. 4 kali semula
B. 2 kali semula
C. ½ kali semula
D. ¼ kali semula
E. tetap
Pembahasan
Isotermik = suhu konstan
Diketahui :
Volume awal gas (V1) = V
Tekanan awal gas (P1) = P
Tekanan akhir gas (P2) = 2P
Ditanya : Volume akhir gas (V2)
Jawab :
P1 V1 = P2 V2
P V = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Jawaban yang benar adalah C.
