Contoh Soal dan Pembahasan Teori Kinetik Gas

Contoh Soal dan Pembahasan tentang Teori Kinetik Gas, Materi Fisika 11 Kelas 2 SMA mencakup penggunaan persamaan gas ideal, variasi perubahan volume, suhu dan tekanan pada sistem gas ideal. 

Nahh, untuk lebih jelasnya tentang Teori Kinetik Gas kalian bisa tonton pembahasannya dalam eksperimen di bawah ya

Soal No. 1
16 gram gas Oksigen (M = 32 gr/mol) berada pada tekanan 1 atm dan suhu 27^oC. Tentukan volume gas jika:
a) diberikan nilai R = 8,314 J/mol.K
b) diberikan nilai R = 8314 J/kmol.K

Pembahasan 
a) untuk nilai R = 8,314 J/mol.K
Data :
R = 8,314 J/mol.K
T = 27^oC = 300 K
n = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 mol
P = 1 atm = 10⁵ N/m²

 

b) untuk nilai R = 8314 J/kmol.K

Data :
R = 8314 J/kmol.K
T = 27^oC = 300 K
n = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 mol
P = 1 atm = 10⁵ N/m²



Soal No. 2
Gas bermassa 4 kg bersuhu 27^oC berada dalam tabung yang berlubang.



Jika tabung dipanasi hingga suhu 127^oC, dan pemuaian tabung diabaikan tentukan:
a) massa gas yang tersisa di tabung
b) massa gas yang keluar dari tabung
c) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gas
d) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gas
e) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung

Pembahasan
Data :
Massa gas awal m₁ = 4 kg
Massa gas tersisa m₂
Massa gas yang keluar dari tabung Δ m = m₂ − m₁

a) massa gas yang tersisa di tabung



b) massa gas yang keluar dari tabung



c) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gas

 

d) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gas



e) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung

 

Soal No. 3
A dan B dihubungkan dengan suatu pipa sempit. Suhu gas di A adalah 127^oC dan jumlah partikel gas di A tiga kali jumlah partikel di B.



Jika volume B seperempat volume A, tentukan suhu gas di B!

Pembahasan
Data :
T_A = 127^oC = 400 K
N_A : N_B = 2 : 1
V_A : V_B = 4 : 1

 

Baca Juga :

Teori Kinetik Gas dan Sifatnya

Eksperimen Sains Teori Kinetik Gas

Contoh Soal dan Pembahasan Tentang Termodinamika

Soal No. 4
Gas dalam ruang tertutup memiliki suhu sebesar T Kelvin energi kinetik rata-rata Ek = 1200 joule dan laju efektif V = 20 m/s. 



Jika suhu gas dinaikkan hingga menjadi 2T tentukan:
a) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya
b) energi kinetik rata-rata akhir
c) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya
d) laju efektif akhir

Pembahasan
a) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya

 

b) energi kinetik rata-rata akhir

 

c) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya

 

d) laju efektif akhir



Soal No. 5
Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel gas di dalamnya v. Jika suhu gas itu dinaikkan menjadi 2T maka kecepatan partikel gas tersebut menjadi … 
A. √2 v 
B. 12 v 
C. 2 v 
D. 4 v 
E. v²

(Dari soal Ebtanas 1990) 

Pembahasan
Data dari soal adalah:
T₁ = T
T₂ = 2T
V₁ = ν
v₂ =.....

Kecepatan gas untuk dua suhu yang berbeda 

Sehingga diperoleh 

Soal No. 6
Didalam sebuah ruangan tertutup terdapat gas dengan suhu 27^oC. Apabila gas dipanaskan sampai energi kinetiknya menjadi 5 kali energi semula, maka gas itu harus dipanaskan sampai suhu … 
A. 100^oC 
B. 135^oC 
C. 1.200^oC 
D. 1.227^oC 
E. 1.500^oC 

(Soal Ebtanas 1992)

Pembahasan
Data diambil dari soal
T₁ = 27°C = 27 + 273 = 300 K
Ek₂ = 5 Ek1
T₂ = .....

Energi kinetik gas untuk dua suhu yang berbeda 



Sehingga diperoleh 



Dalam Celcius adalah = 1500 − 273 = 1227°C

Soal No. 7
Di dalam ruang tertutup suhu suatu gas 27°C, tekanan 1 atm dan volume 0,5 liter. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 327°C dan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi....
A. 1 liter
B. 0,5 liter
C. 0,25 liter
D. 0,125 liter
E. 0,0625 liter

Pembahasan
Data soal:
T₁ = 27°C = 300 K
P₁ = 1 atm
V₁ = 0,5 liter

T₂ = 327°C = 600 K
P₂ = 2 atm
V₂ = ..........

P₁ V₁               P₂ V₂
_______ = _______
T₁                 T₂

(1)(0,5)       (2) V₂
_______ = _______
300                600

V₂ = 0,5 liter

Soal No. 8
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi 5/4 T dan volumenya menjadi 3/4 V, maka tekanannya menjadi….
A. 3/4 P
B. 4/3 P
C. 3/2 P
D. 5/3 P
E. 2 P
(UN 2010 PO4)

Pembahasan

Soal No. 9
Gas dengan volume V berada di dalam ruang tertutup bertekanan P dan bersuhu T. Bila gas mengembang secara isobarik sehingga volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula, maka perbandingan suhu gas mula-mula dan akhir adalah....(UN Fisika 2014)
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 1 : 3
D. 2 : 1
E. 3 : 2

Pembahasan
Data soal:
P₁ = P → 1
T₁ = T → 1
Isobaris artinya tekanannya sama P₁ = P₂ → 1

Volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula artinya:
V₂ = 1
V₁ = 2
T₁ : T₂ =....

Soal No. 10
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P. 
  Tabung I       Tabung II


Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas menjadi....(UN Fisika 2014)
A. 1/2 V
B. 8/9 V
C. 9/8 V
D. 2/3 V
E. 3/2 V

Pembahasan
Data soal:
Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:
P₁ = 3
P₂ = 4

Suhu menjadi 3/2 mula-mula:
T₁ = 2
T₂ = 3
V₂ = ..... V₁