19 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…
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
Lub siab pib (P1) = P
Qhov siab kawg (P2) = 4P
Qhov ntim pib (V1) = V
Qhov ntim kawg (V2) = V
Nug : Perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (EK1 : EK2)
Jawb :
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!
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
Kub ntawm cov roj (T) = 57oC + 273 = 330 Kelvin
Konstanta Boltzmann (k) = 1,38 x 10-23 Joule/Kelvin
Nug : Energi kinetik translasi rata-rata
Jawb :
Kev sib raug zoo ntawm 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…
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
Kub pib (T1= 27 TZSoC + 273 = 300 K
Energi kinetik awal = EK
Energi kinetik akhir = 4 EK
Nug : Suhu akhir (T2)
Jawb :
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…
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
Suhu awal = 27oC + 273 = 300 Kelvin
Kecepatan awal = v
Kecepatan akhir = 2v
Nug : Suhu akhir gas ideal
Jawb :
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!
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
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
Nug : tekanan gas (P)
Jawb :
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. Di dalam sebuah bejana tertutup, volume gas memuai menjadi 2 kali volume awal (Vo = qhov ntim pib, Po = lub zog pib) thiab qhov kub ntawm cov roj nce mus txog 4 npaug ntawm qhov qub. Lub zog ntawm cov roj dhau los ua...
A. Po
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Kev Sib Tham
Nws paub tias:
Qhov ntim pib ntawm cov roj (V)1) = Vo
Qhov ntim kawg ntawm cov roj (V2) = 2Vo
Qhov kub pib ntawm cov roj (T)1) = T
Qhov kub kawg ntawm cov roj (T2) = 4T
Lub zog pib ntawm cov roj (P)1) = Po
Nug: Qhov kawg ntawm cov roj siab (P2)
Lus teb:
Cov lus teb yog B.
7. Sejumlah gas ideal menjalani proses isotermik, sehingga tekanan menjadi 2 kali tekanan semula, maka volumenya menjadi…
A. 4 zaug thawj
B. 2 zaug dua
C. ½ npaug ntawm thawj
D. ¼ npaug ntawm thawj
E. tseem
Kev Sib Tham
Isothermic = kub tas li
Nws paub tias:
Qhov ntim pib ntawm cov roj (V)1) = V
Lub zog pib ntawm cov roj (P)1) = P
Qhov kawg ntawm cov roj siab (P2) = 2P
Nug: Qhov ntim kawg ntawm cov roj (V2)
Lus teb:
P1 V1 = P2 V2
Puv = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Cov lus teb yog C.
8. Di dalam sebuah bejana tertutup, volume gas memuai menjadi 2 kali volume awal (Vo = qhov ntim pib, Po = lub zog pib) thiab qhov kub ntawm cov roj nce mus txog 4 npaug ntawm qhov qub. Lub zog ntawm cov roj dhau los ua...
A. Po
B. 2 Po
C. 4 Po
D. 6 Po
E. 8 Po
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
Qhov ntim pib ntawm cov roj (V)1) = Vo
Qhov ntim kawg ntawm cov roj (V2) = 2Vo
Qhov kub pib ntawm cov roj (T)1) = T
Suhu akhir gas (T2) = 4T
Lub zog pib ntawm cov roj (P)1) = Po
Nug : Qhov kawg ntawm cov pa roj siab (P2)
Jawb :
Cov lus teb yog B.
9. Sejumlah gas ideal menjalani proses isotermik, sehingga tekanan menjadi 2 kali tekanan semula, maka volumenya menjadi…
A. 4 zaug thawj
B. 2 zaug dua
C. ½ npaug ntawm thawj
D. ¼ npaug ntawm thawj
E. tseem
Kev Sib Tham
Isothermic = kub tas li
Nws yog paub :
Qhov ntim pib ntawm cov roj (V)1) = V
Lub zog pib ntawm cov roj (P)1) = P
Qhov kawg ntawm cov roj siab (P2) = 2P
Nug : Qhov ntim kawg ntawm cov roj (V)2)
Jawb :
P1 V1 = P2 V2
Puv = (2P) V2
V = (2) V2
V2 = V / 2
V2 = ½ V
Cov lus teb yog C.
10. Tekanan gas ideal di dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan :
P = 2N/3V EK
P = tekanan (Pa)
N = jumlah molekul (partikel) gas
V = volume gas
EK = energi kinetik rata-rata molekul (J).
Pernyataan yang benar terkait rumusan di atas adalah…
A. Tekanan gas terhadap dinding tergantung pada jumlah molekul per satuan volume
B. Energi kinetik gas tidak tergantung pada tekanan yang ditimbulkan molekul terhadap dinding
C. Volume gas dalam tabung tidak berubah jika tekanan gas berubah
D. Jumlah molekul gas berkurang maka energi kinetik molekul akan bertambah
E. Volume gas bertambah maka jumlah molekul gas bertambah
Kev Sib Tham
Ruangan tertutup sehingga walaupun tekanan gas berubah, volume gas dalam tabung tidak berubah.
Cov lus teb yog C.
11. Tekanan gas ideal di dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan sebagai P = (2N / 3V) EK. P = tekanan (Pa), N = jumlah molekul (partikel) gas dan EK adalah energi kinetik rata-rata molekul (J). Berdasarkan persamaan ini, pernyataan yang benar adalah …
A. Tekanan gas terhadap dinding bergantung pada energi kinetik rata-rata molekul
B. Energi kinetik gas bergantung pada tekanan yang ditimbulkan molekul terhadap dinding
C. Suhu gas dalam tabung akan berubah jika tekanan gas berubah
D. Jika jumlah molekul gas berkurang maka volume energi kinetik molekul akan berkurang
E. Jika volume gas bertambah maka tekanan gas akan berkurang
Kev Sib Tham
Nws paub tias:
Rumus tekanan : P = (2N / 3V) EK
P = tekanan
N = jumlah molekul partikel gas
V = volume gas
EK = energi kinetik rata-rata
P berbanding lurus dengan N dan EK
P berbanding terbalik dengan V
N berbanding lurus dengan volume
N berbanding terbalik dengan EK
Nug: Pernyataan yang benar
Lus teb:
A salah karena berdasarkan rumus di atas, tekanan gas (P) bergantung pada energi kinetik, bukan energi kinetik rata-rata.
B salah karena tekanan bergantung pada energi kinetik gas, bukan sebaliknya.
C salah karena berdasarkan rumus di atas, suhu tidak bergantung pada tekanan
D salah karena N berbanding terbalik dengan EK, artinya jika N besar maka EK besar.
E benar karena tekanan (P) berbanding terbalik dengan volume (V).
Cov lus teb yog yog E.
12. Gas ideal yang berada dalam suatu bejana dimampatkan (ditekan), maka gas akan mengalami….
A. Penurunan laju partikel
B. Penurunan suhu
C. Kub nce ntxiv
D. Penambahan partikel gas
E. Penurunan partikel gas
Kev Sib Tham
Hukum gas ideal (dalam jumlah mol) :
PV = nRT
Hukum gas ideal (dalam jumlah molekul) :
PV = NkT
Hubungan antara energi kinetik dan suhu gas :
EK = 3/2 kT
Cov Ntaub Ntawv:
P = tekanan, V = volume, T = suhu, n = jumlah mol, N = jumlah molekul, R = konstanta umum gas, k = konstanta Boltzmann
Berdasarkan tiga rumus di atas, disimpulkan sebagai berikut :
– Jika gas ditekan maka volume (V) gas berkurang.
– Jika volume (V) gas berkurang maka tekanan (P) gas bertambah dan suhu (T) gas bertambah.
– Ruangan tertutup (V konstan) karenanya jumlah mol gas (n) dan jumlah partikel gas (N) tidak berubah.
– Jika suhu (T) gas bertambah maka energi kinetik (EK) gas bertambah. Jika energi kinetik gas bertambah maka kecepatan gerak partikel gas bertambah (EK = ½ m v2, v = kelajuan).
Cov lus teb yog C.
13. Sejumlah gas ideal dalam tabung tertutup dipanaskan secara isokhorik sehingga suhunya naik menjadi empat kali suhu semula. Energi kinetik rata-rata molekul gas ideal menjadi….
A. ¼ kali semula
B. ½ kali semula
C. Sama dengan semula
D. 2 zaug dua
E. 4 zaug thawj
Kev Sib Tham
Isokhorik = volume konstan
Hubungan antara energi kinetik rata-rata (EK) dan suhu (T) gas dinyatakan melalui persamaan di bawah :
EK = 3/2 kT
Keterangan : EK = energi kinetik, T = suhu, 3/2 = konstanta, k = konstanta Boltzmann.
Berdasarkan rumus ini tampak bahwa energi kinetik berbanding lurus dengan suhu. Jadi semakin besar suhu, semakin besar energi kinetik. Jika suhu naik menjadi empat kali semula maka energi kinetik juga naik menjadi empat kali semula.
Cov lus teb yog yog E.
14. Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V dalam ruang tertutup. Jika tekanan gas dalam ruang tersebut diturunkan menjadi 1/4 kali semula pada volume tetap, maka perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah…
A. 1: 4
B. 1: 2
C. 2: 1
D. 4: 1
E. 5: 1
Kev Sib Tham
Nws yog paub :
Qhov ntim pib = V
Volume akhir = V
Tekanan awal gas = P
Tekanan akhir gas = ¼ P
Nug : perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (EK1 : EK2)
Jawb :
Hubungan antara tekanan (P), volume (V) dan energi kinetik (EK) gas :
Perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir :
Cov lus teb yog D.
15. Suhu gas ideal dalam tabung dirumuskan sebagai EK = 3/2 kT, T menyatakan suhu mutlak dan EK = energi kinetik rata-rata molekul gas. Beradasarkan persamaan di atas…
A. Semakin tinggi suhu gas, energi kinetiknya semakin kecil
B. Semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin lambat
C. Semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin cepat
D. Suhu gas berbanding terbalik dengan energi kinetik gas
E. Suhu gas tidak mempengaruhi gerak partikel gas
Kev Sib Tham
Berdasarkan rumus di atas, suhu berbanding lurus dengan energi kinetik. Semakin tinggi suhu, semakin besar energi kinetik. Energi kinetik sebanding dengan kecepatan gerak partikel gas (EK = ½ m v2, di mana EK = energi kinetik, v = kecepatan). Semakin besar energi kinetik, semakin cepat gerakan partikel gas.
Cov lus teb yog C.
7. Faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas di dalam ruang tertutup :
(1) tekanan
(2) volume
(3) suhu
(4) jenis zat
Pernyataan yang benar adalah….
A. (1) thiab (2)
B. (1) thiab (3)
C. (1) thiab (4)
D. (2) xwb
E. (3) xwb
Kev Sib Tham
Ruang tertutup karenanya volume gas konstan, volume gas tidak mempengaruhi energi kinetik.
Cov lus teb yog B.
16. Ua tib zoo mloog cov lus hauv qab no!
(1) Jumlah partikel gas ditambah
(2) Jumlah mol dikurangi
(3) Suhu ditingkatkan
(4) Volume ditambah
Faktor yang dapat meningkatkan tekanan gas dalam suatu ruangan tertutup ditunjukkan oleh nomor…
Kev Sib Tham
Persamaan tekanan gas dalam ruang tertutup:
Cov Ntaub Ntawv:
P = tekanan, N = jumlah molekul gas, m = massa, v = kecepatan rata‐rata molekul, V = volume wadah, n = jumlah mol.
Berdasarkan persamaan di atas,
Jika jumlah partikel gas (N) bertambah maka tekanan gas (P) bertambah.
Jika jumlah mol (n) dikurangi maka tekanan gas (P) berkurang.
Jika suhu (T) ditingkatkan maka tekanan gas (P) bertambah.
Jika volume (V) bertambah maka tekanan gas (P) berkurang.
Jadi faktor yang dapat meningkatkan tekanan gas dalam ruangan tertutup adalah 1 dan 3.
17. Gas Argon berada dalam ruangan tertutup saat suhunya berubah menjadi 2 kali semula, maka kecepatan gerak partikel gas argon berubah menjadi…. kali semula.
Kev Sib Tham
Nws paub tias:
Kub pib = T
Suhu akhir = 2T
Kecepatan awal = v
Nug: Kecepatan akhir = ….v
Lus teb:
Rumus hubungan kecepatan, energi kinetik rata-rata dan suhu gas:
Cov Ntaub Ntawv:
v = kecepatan, k = konstanta Bolztmann, T = suhu, m = massa
Kecepatan awal:
Andaikan k = 1, T = 1 dan m = 1.
Jika suhu akhir = 2 maka kecepatan akhir:
Kecepatan akhir = √2 kali semula.
18. Sejumlah gas ideal monoatomik mula-mula memiliki tekanan 120 kPa. Kemudian, gas dipanasi pada tekanan tetap sehingga mengembang. Misalkan konstanta gas universal dinyatakan sebagai R J.mol-1.K-1. Jika pada proses itu temperature gas naik menjadi 38,4/R Kelvin dan usaha per kmol yang dilakukan gas untuk mengembang adalah 8,4 J, maka volume mula-mula gas per kmol adalah…
A. 210 cc
B. 225 cc
C. 235 cc
D. 240 cc
E. 250 cc
Kev Sib Tham
Nws paub tias:
Tekanan (P) = 120 kPa = 120.000 Pascal
Konstanta gas universal = R
Suhu (T) = 38,4/R
Usaha (W) per kilomol = 8,4 Joule
Nug: Qhov ntim pib (V1) per kilomol
Lus teb:
Hitung volume akhir (V2):
P V2 = n R T
120.000 (V2) = R (38,4/R)
120.000 (V2= 38,4 TZS
V2 = 38,4 /120.000
V2 = 0,00032
V2 Luas = 0,32 x 10-3 m3/kmol
V2 Luas = 0,32 x 10-3 X XUM6 cm3/kmol
V2 Luas = 0,32 x 103 cm3/kmol
V2 Luas = 320 cm3/kmol
V2 = 320 cc/kmol
Hitung volume awal (V1):
W = P (V)2 - V1)
8,4x 120 x103 (0,32 x 10 Nws-3 - V1)
8,4x 120 x103 x 0,32 x 10-3 – (120 x 103 V1)
8,4 = 120 x 0,32 – (120 x 103 V1)
8,4 = 38,4 – (120 x 103 V1)
(120 x 10 Nws3 V1) = 38,4 – 8,4
(120 x 10 Nws3 V1= 30 TZS
V1 = 30 / (120 x 103)
V1 Luas = 0,25 x 10-3 m3
V1 Luas = 0,25 x 10-3 X XUM6 cm3
V1 Luas = 0,25 x 103 cm3
V1 Luas = 250 cm3
V1 = 250 cc
Cov lus teb yog yog E.
19. Gas Argon dapat dianggap sebagai gas ideal. Gas itu mula-mula mempunyai energi dalam E1 dan temperature T1. Gas tersebut mengalami proses dengan melakukan usaha W, melepaskan energi senilai Q dan keadaan akhir energi dalam Ef serta temperature Tf. Besarnya perubahan energi tersebut digambarkan seperti gambar di atas. Apa simpulan proses tersebut?
A. Gas mengalami proses Isobarik dan Tf < Ti
B. Gas mengalami proses Adiabatik dan Tf < Ti
C. Gas mengalami proses Isokhorik dan Tf < Ti
D. Gas mengalami proses Isotermal dan Tf = T uai
E. Gas mengalami proses Isokhorik dan Tf = T uai
Kev Sib Tham
Berdasarkan gambar, energi awal (Ei) dan energi akhir (Ef) tidak berubah, dengan kata lain perubahan lub zog sab hauv muaj nqis xoom. Rumus perubahan energi dalam : ΔU = 3/2 N k ΔT
Berdasarkan rumus ini, jika perubahan lub zog sab hauv nol (ΔU=0) maka perubahan suhu juga nol (ΔT=0). Perubahan suhu nol artinya suhu tidak berubah. Jika suhu tidak berubah maka gas tersebut mengalami proses isotermal.
Cov lus teb yog D.
Qhov chaw nug lus:
Cov Lus Nug Txog Kev Xeem Physics Hauv Tebchaws Rau Tsev Kawm Ntawv Theem Siab/Tsev Kawm Ntawv Theem Siab Ua Haujlwm
