Pembahasan soal teori kinetik gas ini diperuntukkan semua siswa yang membutuhkan pengertian dan pemahaman soal secara mandiri.
1. Suatu gas ideal sebanyak 4 liter memiliki tekanan 1,5 atmosfer dan suhu27oC. Tentukan tekanan gas tersebut jika suhunya 47oC dan volumenya 3,2 liter!
Jawaban :
Dik | Kondisi 1 V = 4 L P = 1,5 atm T = 27+273=300K Kondisi 2 V = 3,2 L T = 47+273=320K |
Dit | P2 |
jawab :
2. Dalam tabung yang tertutup, volumenya dapat berubah-ubah dengan tutup yang dapat bergerak mula-mula memiliki volume 1,2 lt. Pada saat itu tekanannya diukur 1 atm dan suhunya 27o C. Jika tutup tabung ditekan sehingga tekanan gas menjadi 1,2 atm ternyata volume gas menjadi 1,1 lt. Berapakah suhu gas tersebut?
Dik | Kondisi 1 V = 1,2 L P = 1 atm T = 27+273=300K Kondisi 2 P = 1,2 atm V = 1,1 L |
Dit | T2 |
3. Gas helium sebanyak 16 gram memiliki volume 5 liter dan tekanan 2 x 102 Pa. Jika R = 8,31 J/mol.K, berapakah suhu gas tersebut?
Dik | m = 16 gram V = 5 liter = 5 x 10-3 m3 P = 2 x 102 Pa R = 8,31 J/mol.K |
Dit | T |
jawab :
4. 1,2 kg gas ideal disimpan pada suatu silinder. Pada saat diukur tekanannya 2.105Pa dan suhu 27oC. Jika sejumlah gas sejenis dimasukkan lagi ternyata suhunya menjadi 87oC dan tekanan menjadi 3.105Pa. Berapakah massa gas yang dimasukkan tadi?
Dik | Kondisi 1 m = 1,2 kg P = 2.105 Pa T = 27+273=300K Kondisi 2 P = 3.105 Pa T = 87+273=360K |
Dit | m2 |
5. Sebuah tangki yang volumenya 50 liter mengandung 3 mol gas monoatomik. Jika energi kinetik rata-rata yang dimiliki setiap gas adalah 8,2 x 10-21 J, tentukan besar tekanan gas dalam tangki?
Dik | V = 50 L = 50 dm3 = 50 x 10-3 m3 n = 3 mol Ek = 8,2 x 10-21 J |
Dit | P |
jawab :
6. Jika konstanta Boltzmann k = 1,38 x 10-23 J/K, berapakah energi kinetic sebuah helium pada suhu 27 oC?
Dik | k = 1,38 x 10-23 J/K T = 300K |
Dit | Ek |
Ek = 3/2 kT |
Ek = 3/2x1,38 x 10-23 x300 |
Ek = 6,21 x 10-21 J =621 x 10-23 J |
7. Di dalam ruang tertutup terdapat gas yang tekanannya 3,2 x 105 N/ m2. Jika massa jenis gas tersebut adalah 6 kg/ m3, berapakah kecepatan efektif tiap partikel gas tersebut?
Dik | P = 3,2 x 105 N/m2 r = 6 kg/m3 |
Dit | vrms |
jawab :
8. Tentukan perbandingan kecepatan efektif partikel-partikel gas helium (Mr=4 gr/mol) pada suhu 270C dan kecepatan efektif partikel-partikel gas neon (Mr = 10 gr/mol) pada suhu 1270C!
Dik | Kondisi 1 Mr He = 4 gr/mol T1 = 300 K Kondisi 2 Mr neon = 10 gr/mol T2 = 400 K |
Dit | vef |
9. Berapakah tekanan dari 20 mol gas yang berada dalam tangki yang volumenya 100 liter jika suhunya 77oC dan g = 9,8 m/s2? (R = 8,31 J/mol.K)
Dik | V = 100 L = 10-1 m3 n = 20 mol T = 350 K g = 9,8 m/s2 R = 8,31 J/mol.K |
Dit | P |
jawab :
PV = n |
Px10-1 = 20x8,31x350 |
P=581700 Pa = 5,81700 x 105Pa |
10.Berapakah energi dalam 4 mol gas monoatomik ideal pada suhu 107oC, jika diketahui k = 1,38 x 10-23 J/K dan NA = 6,02 x 1026 molekul/kmol?
Dik | n = 4 mol T = 380 K k = 1,38 x 10-23 J/K NA = 6,02 x 1026 molekul/kmol |
Dit | U |
jawab :
11.Gas oksigen pada suhu 27 oC memiliki volume 20 liter dan tekanan 2 x 105 N/m2. Berapakah volume gas ketika tekanannya 16 x 104 N/m2 dan suhunya 47 oC ?
Dik | Kondisi 1 T1 = 27+273 = 300K V1 = 20 liter = 2 x 10-2 m3 P1 = 2 x 105 N/m2 Kondisi 2 P2 = 16 x 104 N/m2 T2 = 320 K |
Dit | V2 |
12.Gas oksigen (Mr = 32) massa 80 gram berada dalam tangki yang volumenya 8 liter. Hitunglah tekanan yang dilakukan oleh gas jika suhunya 27 oC ?
Dik | Mr O2 = 32 m = 80 gram V = 8 liter T = 300K R = 8,31 J/mol.K = 0,082 L.atm/mol.K |
Dit | P |
13.Suatu gas ideal (Mr = 40) berada dalam tabung tertutup dengan volume 8 liter. Jika suhu gas 57 oC dan tekanan 2 x 105 N/m2, berapakah massa gas tersebut?
Dik | Mr = 40 V = 8 liter T = 330K P = 2 x 105 N/m2 R = 8,31 J/mol.K |
Dit | m |
14.Jika massa jenis gas nitrogen 1,25 kg/m3, hitunglah kecepatan efektif partikel gas tersebut pada suhu 227 oC dan tekanan 1,5 x 105 N/m2!
Dik | r = 1,25 kg/m3 T = 500K P = 1,5 x 105 N/m2 |
Dit | vef |
jawab :
15.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…
Dik | Tekanan awal (P1) = P Tekanan akhir (P2) = 4P Volume awal (V1) = V Volume akhir (V2) = V |
16.Tentukan energi kinetik translasi rata-rata molekul gas pada suhu 57oC!
Dik | T = 57oC + 273 = 330 Kelvin k = 1,38 x 10-23 Joule/Kelvin |
Dit | Energi kinetik translasi rata-rata |
jawab :
17.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…
Dik | Suhu awal (T1) = 27oC + 273 = 300 K Energi kinetik awal = EK Energi kinetik akhir = 2 EK |
Dit | Suhu akhir (T2) |
18.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…
Dik | Suhu awal = 27oC + 273 = 300 K Kecepatan awal = v Kecepatan akhir = 3v |
Dit | Suhu akhir gas ideal |
jawab :
19.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!
Dik | Jumlah mol (n) = 3 mol Volume = 36 liter = 36 x 10-3 m3 K. Boltzmann (k) = 1,38 x 10-23 J/K E. kinetik (EK) = 5 x 10–21 Joule R = 8,315 J/mol.K |
Dit | tekanan gas (P) |
jawab :
20.Gas He (Mr = 4 g/mol) pada suhu 27° C dan volume 1 liter massanya 8 gram. Tentukan energi dalam gas! (R = 8,31 J/mol K).
Dik | m = 8 g Mr = 4 g/mol T = 273 + 27 = 300 K R = 8,31 J/mol K |
Dit | Energi dalam U |
jawab :
21.Di angkasa luar terdapat kira-kira 1 atom hidrogen tiap cm3 dengan suhu 3,5 K. Jika massa atom hidrogen adalah 1 g/mol, tentukanlah kecepatan efektif dan tekanan udara pada tempat tersebut!
Dik | N = 1 atom V = 1 cm3 = 10-6 m3 T = 3,5 K ArH = 1 g/mol = 1 kg/k mol R = 8,31 × 103 J/k mol K |
Dit | a. v rms = ... ? b. p = ... ? |
jawab :
22.Pada sebuah tangki yang bervolume 20 liter terdapat suatu gas yang bermassa 5,32 × 10-26 kg. Saat suhunya 27º C , tekanan gas tersebut sebesar 10 atm. Tentukan kecepatan efektif gas tersebut!
Dik | V = 20 liter T = 270C = 300 K P = 10 atm m = 5,32 × 10-26 kg k = 1,38 x 10-23 J/K |
Dit | vef |
jawab :  | |
23.Suatu gas ideal dalam ruang tertutup yang suhunya 27° C memiliki energi kinetik partikel sebesar 150 J. Jika energi kinetiknya 300 J, maka tentukanlah suhu gas sekarang!
Dik | T1 = 27° C = 27 + 273 = 300 K Ek1= 150 J Ek2= 300 J |
Dit | T2 |
Jawab | |
 | |
24.Diketahui sebuah tangki dengan kapasitas 10.000 liter berisi gas hidrogen pada tekanan 10 atm dan bersuhu 270 C. Tangki tersebut bocor sehingga tekanannya menjadi 8 atm. Hitunglah banyaknya gas hidrogen yang keluar?
Dik | Mr = 2 V = 10.000 liter p1 = 10 atm T = 300 K p2 = 8 atm R = 8,31 J/mol K R = 0,082 L atm/mol K |
Dit | m… |
jawab :
25.Diketahui di dalam sebuah bejana yang memiliki volume 1 m3 berisi 10 mol gas monoatomik dengan energi kinetik molekul rata-rata 1,5 × 10-20 Joule (bilangan Avogadro 6,02 × 1023 molekul/mol).
Tentukan tekanan gas dalam bejana!
Dik | V = 1 m3 n = 10 mol Ek = 1,5 × 10-20 J NA = 6,02 × 1023 molekul/mol |
Dit | P… |
26. Suatu gas yang suhunya 127OC dipanaskan menjadi 227OC pada tekanan tetap. Volume gas sebelum dipanaskan adalah V. Volume gas setelah dipanaskan adalah ....
Dik | T1 = 127 + 273 = 400K T2 = 227 + 273 = 500K V1 = V |
Dit | V2 =… |
jawab :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar