TEORI KELAJUAN EFEKTIF GAS
Kelompok Bunga Tulip
NAMA ANGGOTARADONA
m.fadliWELLY EPRIALDOANDRE JORGJHIIHSAN ALBAMER
RAMA ALPINOSA H.DENI ANDIKA
TEORI KELAJUAN EFEKTIF GASKelajuan Efektif , VRMS ( RMS = Root Mean Square) Didefinisikan sebagai akarpangkat dua kelajuan rata โ rata yang secara matematis dinotasikan
atau
a. Hubungan Kelajuan Efektif Gas Dengan Suhu Mutlaknya
๐ฌ๐ฒ = ๐
๐๐๐๐
๐rms
Dengan menggunakan kelajuan efektif Vrms, energi kinetik rata โ rata partikel gas dapat kita nyatakan sebagai
Kelajuan Efektif VRMS = ๐๐ฒ๐ป
๐๐
Dengan ๐๐ ๐๐๐๐ฅ๐๐ก ๐ฆ๐๐ฌ๐ฌ๐ ๐ฌ๐๐๐ฎ๐๐ก ๐ฆ๐จ๐ฅ๐๐ค๐ฎ๐ฅ ๐ ๐๐ฌ
Keterangan : Vrms = kelajuan rata โ rata(m/s) mo = massa sebuah partikel ( kg )
k = Konstanta Bolztman= 1,38 X 10โ23 J/k
T = Suhu ( k )
b. Perbandingan Kelajuan Efektif Berbagai Gas
Agar dapat melihat perbandingan kelajuan efektif berbagai gas, kita akan
mengubah bentuk persamaan berikut :
VRMS = ๐ ๐ฒ๐ป
๐๐=
๐ ๐น/๐ต๐จ ๐ป
๐ด /๐ต๐จ
Kelajuan Efektif VRMS =๐ ๐น ๐ป
๐ด
c. Menghitung Kelajuan Efektif Dari Data Tekanan
Massa total gas m adalah hasil kali banyak molekul N
denganmassasebuahmolekul๐๐, ditulis
m = N๐๐ atau๐๐ = ๐
๐
pV = NkT
kT = ๐๐ฝ
๐ต
Keterangan :
Vrms = kelajuan rataโrata ( m/s ) N = Banyak partikel gas
(N)
R = Tetapan umum gas
= 8,31 X 103J/Kmol K (SI)
= 8,31 J/mol K
4. Teorema Ekipartisi Energi
Teorema ekipartisi energi pertama kali di usulkan oleh Ludwig
Boltzman. Teorema ekipartisi enrgi ini terbagi 2 :
a. Energi Kinetik Monoatomik
Pernyataan umum dari hasil di atas dikenal sebagai teoremaekipartisi energi yang berbunyi sebagai berikut.
Untuk semua sistem molekul โ molekul gas pada suhu mutlakT dengan tiap molekul memiliki f derajat kebebasan, rata-rata energi kinetik per molekul Ek adalah
๐ธm = ๐ธk = 31
2๐๐
๐ธm = ๐ธk =m 1
2๐๐
Ekipartisi Energi
Dengan memasuki nilai kT dan ๐0 akan memperoleh โถ
VRMS = 3 ๐พ๐
๐0=
3 (๐๐
๐)
๐
๐
VRMS = 3 ๐๐
๐=
3 ๐
๐/๐ฃ
Karena m/V = ๐, maka
VRMS = 3 ๐
๐
Keterangan : ๐ = massa jenis gas (kg/๐3)
Vrms = kelajuan rata โ rata (m/s)P = tekanan (N/๐2 atau ๐๐)
b. Energi Kinetik Gas Diatomik
๐ธ๐พ = 5 (1
2KT)
Gas diatomik dapat memilki sampai tujuh derajat kebebasan. Gas yang
memiliki lebih dari dua atom (poliatomik) memiliki derajat kebebasan yang
lebih baik banyak dan getarannya juga lebih kompleks.
2. Energi Dalam Gas
Energi dalam gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik seluruh
molekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N molekul
gas dalam wadah, energi dalam gas U merupakan hasil kali N dengan energi
kinetik tiap molekul ๐ฌ๐
U = N๐ธ๐พ = N ( 1
2KT ) =
1
2nRT
Untuk gas monoatomik ( = 3) ; U = 3N (1
2KT) =
3
2nRT
Untuk gas diatomik ( = 5) ; U = 5N (1
2KT) =
5
2nRT
Contoh Soal :
Jika diketahui massa jenis suatu gas 10 kg / ๐3dan tekanannya 12 x 105 N/๐2,
maka tentukan kelajuan efektif gas tersebut ?1.
Pada sebuah tangki yang bervolume 20 liter terdapat suatu gas yang bermassa
5,23 x 10โ26 kg. Saat suhunya 270C, tekanan gas tersebut sebesar 10 atm .
Tentukan kelajuan efektif gas dengan suhu mutlaknya !
2.
Jawaban :
1.Diketahui : ๐ = 10 ๐๐/๐3
P = 12 x 105
Ditanyakan : Vrms โฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆ.?
Penyelesaian :
Vrms = 3 ๐
๐
Vrms = 3 .(12 x 105 )
10
Vrms = 36 ๐ 104
Vrms = 600 m/s
2 Diketahui : v = 20 l
m = 5,32 x 10โ26
๐ = 270 C = 300 K
P = 10 atm
Ditanyakan : Vrmsโฆโฆโฆโฆ.?
Penyelesaian :
Vrms = 3 ๐พ๐
๐
Vrms = 3.1,38 ๐10โ23.300
5,32 x 10โ26
Vrms = 900 .1,38 ๐10โ23
5,32 x 10โ26
Vrms = 233 , 5๐ฅ 104
Vrms = 15,3 X 102
Vrms = 1530 m/s
Top Related