TEORI KINETIK GAS

Disusun oleh:

Kelompok 2

1. AISIAH MAHARANI (06)

2. AZIZ RAKHA DINARJO (11)

3. BIMA PATRIA HERNANDA (12)

4. CHOLIDA DIANA HASAN (13)

5. MEGA MAHARDHIKA (25)6. TRIYASTITI WULANDARI

(37)

1. Pengertian Gas IdealGas ideal adalah suatu gas yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut :• Jumlah partikel gas banyak sekali tetapi tidak ada gaya

tarik menarik (interaksi) antar partikel • Setiap partikel gas selalu bergerak dengan arah

sembarang atau bergerak secara acak• Ukuran partikel gas dapat diabaikan terhadap ukuran

ruangan. Atau bisa dikatakan ukuran partikel gas ideal jauh lebih kecil daripada jarak atar partikel

• Bila tumbukan yang terjadi sifatnya lenting sempurna• Partikel gas terdistribusi merata pada seluruh ruang

dengan jumlah yang banyak• Berlaku hukum Newton tentang gerak

2. Hukum-Hukum Tentang Gas

A. Hukum Boyle • Hasil kali tekanan (P) dan volume (V) gas pada suhu tertentu adalah tetap. Proses seperti ini disebut juga dengan isotermal (temperatur tetap). 

• PV=konstan  • T2 > T1  

Secara matematis hukum Boyle dituliskan:

P1 = Tekanan gas awal (N/m2) P2 = Tekanan gas akhir (N/m2)V1 = Volume gas awal (m3) V2 = Volume gas akhir (m3)

B.Hukum Charles

• Hasil bagi tekanan (P) dengan temperatur (T) gas pada volume tertentu adalah tetap. Proses seperti ini disebut dengan isokhorik (volume tetap).

• P/V = konstan • V3 = V2 = V1

Secara matematis hukum Charles dituliskan:P1 = Tekanan gas awal (N/m2)P2 = Tekanan gas akhir (N/m2)T1 = Suhu gas awal (K)T2 = Suhu gas akhir (K)

C.Hukum Gay Lussac

Hasil bagi volume (V) dengan temperatur (T) gas pada tekanan tertentu adalah tetap. Proses ini disebut juga isobarik (tekanan tetap).• V/T = konstan• P3 > P2 > P1

Secara matematis hukum Charles dituliskan:• V1 = Volume gas awal

(m3)• V2 = Volume gas akhir

(m3)• T1 = Suhu gas awal (K)

• T2 = Suhu gas akhir (K)

D.Hukum Boyle-Gay Lussac

Hukum Boyle dan Guy Lussac merupakan penggabungan dari hukum Boyle dengan hukum Guy Lussac. Biasanya di dalam soal rumus yang sering digunakan adalah rumus dari hukum ini.

Secara matematis hukum Charles dituliskan:P1 = Tekanan gas awal (N/m2)P2 = Tekanan gas akhir (N/m2)T1 = Suhu gas awal (K)T2 = Suhu gas akhir (K) V1 = Volume gas awal (m3)V2 = volume gas akhir (m3)

3. Persamaan Keadaan Gas Ideal P.V = n.R.T

n = massa Mr

n = mol jika massa dalam gr

n = mol jika massa dalam kg

P.V = N.k.T

N = n.NA

Keterangan:•P = tekanan gas (Pa) k = konstanta Boltzman = 1,38 x 10-23 J/K•n = mol (mol atau kmol) Mr = massa molekul relatif (gr/mol atau kg/kmol)•m = massa (gr atau kg) N = jumlah partikel (partikel)•T = suhu gas (K) NA = bilangan avogadro = 6,02 x 1023 partikel/mol•V = volume (m3)

R = tetapan umum gas, meliputi:R = 8314 J/kmol.K jika satuan P, V, dan T dalam SI, dan n dalam kmol.R = 8,314 J/mol.K jika satuan P, V, dan T dalam SI, dan n dalam mol.R = 0,082 L.atm/mol.K jika satuan P, V, T, dan n berturut-turut atm, L, K, dan n dalam mol. Konversi satuan yang mungkin diperlukan: 1 atm = 1 x 105 Pa 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3 = 103 cm3.

4. Teori Kinetik Gas Ideal

a. Tekanan Gas dalam Ruang Tertutup

Tekanan total gas dalam ruang tertutup dirumuskan dengan:

2

k

k

1(Nmv )P

3 V

2 NP E

3 V

3E = kT

2

Keterangan:P = tekanan gas (N/m2)N = jumlah partikelv = kecepatan rata-rata (m/s)m = massa partikel (kg)V = volume gas (m3)Ek = energi kinetik

b. Suhu Gas Ideal

• Energi kinetik rata-rata partikel gas bergantung pada besarnya suhu. Berdasarkan teori kinetik, semakin tinggi suhunya, maka gerak partikel-partikel gas akan semakin cepat. Hubungan antara suhu dengan energi kinetik rata-rata partikel gas dinyatakan berikut ini:

• Dengan memasukkan persamaan P = 2/3 x N.Ek/V ke dalam persamaan P V = N k T maka diperoleh:

c. Kecepatan Efektif Gas Ideal

• Kecepatan molekul rata-rata kuadrat kecepatan molekul gas dapat dinyatakan dengan:

Adapun kecepatan efektif atau Vrms (rms = root mean square) didefinisikan sebagai akar dari rata-rata kuadrat kecepatan yang dirumuskan:

Karena Ek = ½ m0 v^-2 = ½ m0 v^2 rms , maka Vrms dirumuskan:

Karena k = R/Na dan m0 = Mr/Na , maka diperoleh:

Karena ρ = m/v dan = N.m0 , maka diperoleh:

1. Gas pada volume 600 liter, suhu 27°C, serta tekanan 5 atmosfer massanya 1,952 kg. Berapa massa molekul relatif gas tersebut?

2. Gas neon 2,0 mol menempati ruang dengan volume 22,4 L. Tentukan energi kinetic molekul-molekul gas neon, pada tekanan 101 kPa! (Neon adalah gas monoatomik pada keadaan normal)

3. Gas nitrogen pada suhu 27°C memiliki volume 25 liter dan tekanan 105 N/m2. Tentukan volume gas tersebut jika tekanannya diubah menjadi 2x105 N/m2 pada suhu 127°C!

4. Pada suhu tertentu kecepatan 10 molekul suatu gas adalah sebagai berikut:

Tentukan: a. kecepatan rata-rata gas, b. kecepatan efektif gas,

5. Suatu gas suhunya 27°C volumenya 5 liter, tekanannya 20 Pa dan k= 1,38x10-23 J/K, tentukan banyaknya partikel gas tersebut!.

SOAL