CATATAN KELAS 11 : TEORI KINETIK GAS

 

www.canva.com

A. SIFAT-SIFAT GAS IDEAL 

Hari libur paling seru di isi dengan kegiatan bermanfaat salah satunya adalah olahraga. Olahraga sepeda saat ini sangat populer, temen-temen pasti pernah dong pagi-pagi goes-goes keliling naik sepeda. Tapi pernah ga sih mengalami momen lagi enak-enaknya naik sepeda eh ban sepeda kempes ditengah jalan. Nah temen-temen, ban sepeda kempes terjadi karena udara dalam ban mengalami penyusutan akibat suhu didalam ban naik. Suhu dalam ban yang naik membuat tekanan udara dalam ban juga naik, molekul-molekul udara bergerak sangat cepat menabrak dinding-dinding ban mendesak keluar sehingga volume udara didalam ban jadi berkurang dan akibatnya ban jadi kempes.

Peristiwa diatas menunjukkan kalau suhu dapat mempengaruhi tekanan dan volume suatu gas. Nah inilah yang akan kita pelajari dalam teori kinetik gas. Yuk belajar bareng 😊      

Adapun sifat-sifat dari gas ideal antara lain adalah :

1. Partikelnya berjumlah banyak.
2. Tidak ada interaksi antarpartikel atau tidak ada gaya tarik menarik antarpartikelnya.
3. Jika dibandingkan ukuran ruangan, ukuran partikel gas ideal bisa diabaikan.
4. Tumbukan yang terjadi antara partikel gas dan dinding ruangan merupakan tumbukan lenting sempurna.
5. Partikel gas tersebar secara merata di dalam ruangan.
6. Partikel gas bergerak secara acak ke segala arah.
7. Berlaku Hukum Newton tentang gerak.
8. Energi kinetik rata-rata molekul gas ideal sebanding dengan suhu mutlaknya.

B. HUKUM FISIKA DALAM GAS IDEAL 

1. HUKUM BOYLE

"Jika suhu suatu gas dijaga konstan, maka tekanan gas akan berbanding terbalik dengan volumenya". Istilah lain menyatakan hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup pada suhu tertentu adalah konstan (tetap). Hukum Boyle dirumuskan sebagai berikut :

2. HUKUM CHARLES

" Jika tekanan gas dijaga konstan, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya" atau hasil bagi antara volume dan suhu mutlak pada tekanan tetap bernilai konstan. Hukum Charles dirumuskan :

3. HUKUM GAY - LUSSAC

"Jika volume gas dijaga konstan,maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya"

atau hasil bagi antara volume dan suhu mutlak pada tekanan tetap bernilai konstan. Hukum Gay Lussac dirumuskan :

4. HUKUM BOYLE - GAY LUSSAC

C. PERSAMAAN GAS IDEAL

Jika terdapat N buah partikel gas maka :

D. MOL DAN MOLEKUL / PARTIKEL

Jumlah mol (n)  adalah perbandingan antara massa dan massa relatif gas.

contoh soal 1 :

 Gas ideal sebanyak 1,2 kg disimpan pada suatu silinder. Pada saat diukur tekanannya 2 x 10⁶ Pa dan suhu 27⁰C. Jika sejumlah gas sejenis dimasukkan lagi ternyata suhunya menjadi 87⁰C dan tekanan menjadi 3 x 10⁶ Pa, maka massa gas yang dimasukkan …

contoh soal 2 :

Gas ideal memiliki suhu T dan volume V pada tekana P. Apabila suhu dinaikkan dua kali dan tekanan diperkecil menjadi ½ kali, volume gas ideal tersebut menjadi … kali volume semula 

Jawab :

Baca juga : 

• Gelombang Mekanik
• Gelombang Cahaya

PROSES DAN USAHA GAS

• Isobar ( P = konstan )

              

• isotermis (T = konstan )

       

• isokhorik ( V = konstan )

        

• adiabatis ( 𝚫Q = 0 )

        

USAHA GAS

• isobar   

         

• isotermis

         

• adiabatis

           

• isokhorik

          

CONTOH SOAL :

2,5 liter gas helium yang bersuhu 27⁰C dipanaskan secara isobarik sampai 87⁰C. Jika tekanan gas helium 2 x 10⁵ N/m², gas helium melakukan usaha luar sebesar … joule

jawab :

contoh soal 2 :

Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar dibawah ini. (volum dalam m³ dan tekanan x 10⁵ Pa )

Besar usaha proses AB, BC dan CA, dan usaha total dari grafik tersebut adalah …

jawab :

usaha pada AB = luas dibawah grafik

Usaha pada BC

Usaha pada CA= 0 (tidak ada luas grafik )

Usaha total

TEKANAN GAS IDEAL

Tekanan gas disebabkan oleh tumbukan partikel-partikel gas dengan dinding tabung

Hubungan tekanan gas dengan energi kinetik rata-rata 

ENERGI DALAM GAS IDEAL

a.    Gas monoatomik : He, Ne, Ar

     

b.    Gas diatomik : H₂, N₂, O₂

·        Suhu rendah (± 300 K)

                     

·        Suhu sedang (± 500 K)

                     

·        Suhu tinggi (± 1000K)

                    

KECEPATAN EFEKTIF