Pembahasan soal tekanan gas, energi kinetik dan kecepatan efektif

Tekanan gas, energi kinetik gas dan kecepatan efektif 

Contoh soal tekanan gas

Nomor 1
Tekanan gas dalam ruang tertutup:
1) Sebanding dengan kecepatan rata-rata partikel gas.
2) Sebanding dengan energi kinetik rata-rata partikel gas.
3) Berbanding terbalik dengan volume gas.
4) Tidak bergantung pada banyaknya partikel gas.
Pernyataan yang benar adalah...
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 2, 3, dan 4
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Pembahasan:

Lihat persamaan tekanan gas.
Jawaban: A

Nomor 2

Dua mol gas menempati ruang 24,08 L. tiap molekul gas memiliki energi kinetik sebesar 3 . 10^{– 21} Joule. Jika bilangan Avogadro 6,02 . 10²³ partikel maka tekanan gas dalam tangki adalah...

A.1,00 . 10² Pa

B. 2,41 . 10² Pa

C. 6,02 . 10² Pa

D.1,00 . 10⁵ Pa

E.   2,41 . 10⁵ Pa

Pembahasan:

Diketahui:

n = 2 mol

V = 24,08 L = 24,08 . 10^{– 3} m³

Ek = 3 . 10^{– 21} J

N_A= 6,02 . 10²³ partikel

Ditanya: P = ...

Jawab:

Terlebih dahulu hitung banyak partikel N.

N = n . N_A= 2 . 6,02 . 10²³ partikel

N = 12,04 . 10²³partikel

Contoh soal energi kinetik gas

Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V. Jika tekanan gas dalam ruang tersebut menjadi ¼ kali semula pada volume tetap, maka perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah...
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 5 : 1

Pembahasan:

Diketahui:

P₁= P

V₁= V

P₂= ¼ P

V₂= V₁ = V

Ditanya: Ek₁ : Ek₂ = ...

Contoh soal kecepatan efektif gas

Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel gas di dalamnya v. Jika suhu gas itu dinaikkan 2T maka kecepatan partikel gas tersebut menjadi...
A. √2 v

B. ½ v
C. 2 v
D. 4 v

E.  v²

Contoh soal energi kinetik gas 2

Didalam sebuah ruang tertutup terdapat gas dengan suhu 27^oC. Apabila gas dipanaskan sampai energi kinetiknya menjadi 5 kali semula, maka gas itu harus dipanaskan sampai suhu...

A. 100 ^oC

B. 135 ^oC

C. 1200 ^oC

D. 1227 ^oC

E. 1500 ^oC

Contoh soal energi kinetik rata-rata gas

Nomor 1
Sejumlah gas ideal dalam tabung tertutup dipanaskan secara isokhorik sehingga suhunya naik 4 kali semula. Energi kinetik rata-rata molekul gas ideal menjadi...
A. ¼ kali semula
B. ½ kali semula
C. Sama dengan semula
D. 2 kali semula
E. 4 kali semula

Pembahasan:

Dari persamaan energi kinetik gas Ek = 3/2 k T, menunjukkan energi kinetik sebanding dengan suhu. Artinya jika suhu naik 4 kali semula berarti energi kinetik naik 4 kali semula.
Jawaban: E

Nomor 2

Suhu gas ideal dalam tabung dirumuskan mutlak dan Ek menyatakan energi kinetik rata-rata molekul gas. Berdasarkan persamaan tersebut...
A. Semakin tinggi suhu, energi kinetik semakin kecil.
B. Semakin tinggi suhu, gerak partikel semakin lambat.
C. Semakin tinggi suhu, gerak partikel semakin cepat.
D. Suhu gas berbanding terbalik dengan energi kinetik.
E. Suhu gas tidak mempengaruhi gerak partikel.

Pembahasan:

Dari persamaan energi kinetik gas Ek = 3/2 k T, menunjukkan energi kinetik sebanding dengan suhu. Sehingga semakin tinggi suhu maka energi kinetik makin besar. Energi kinetik makin besar maka gerak partikel makin cepat. 

Jawaban: C

Soal latihan tekanan gas, energi kinetik gas dan kecepatan efektif gas

Nomor 1 
Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut semakin kecil tekanan udaranya
SEBAB
Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut semakin rendah suhunya

Nomor 2
Pada ketinggian yang sama diatas bumi, angin mengalir dari tempat bersuhu tinggi menuju tempat bersuhu tendah
SEBAB
Makin tinggi suhu udara pada suatu tempat maka semakin rendah massa jenisnya

Nomor 3
Mendorong penghisap agar masuk lebih dalam pada suatu pompa yang lubangnya ditutup terasa lebih sukar bila dibandingkan dengan pompa yang lubangnya terbuka. Hal ini disebabkan...
A. adanya gaya tolak menolak antara molekul-molekul udara
B. jumlah molekul udara didalam pompa bertambah
C. berkurangnya tekanan udara di luar pompa
D. laju tumbukan molekul-molekul udara dengan penghisap bertambah
E. gesekan antara penghisap dengan dinding pompa.

Nomor 4
Laju efektif gas oksigen bermassa 32 g/mol pada suhu 27 C adalah...
A. 483 m/s
B. 443 m/s
C. 403 m/s
D. 383 m/s
E. 343 m/s

Nomor 5
Jika didalam sebuah ruangan tertutup terdapat hembusan kipas angin, maka suhu udara didalam ruangan akan semakin meningkat.
SEBAB
Gerak kipas angin akan menyebabkan gerakan partikel-partikel dalam ruangan tersebut meningkat.

Nomor 6
Sifat molekul gas yang berlaku untuk semua jenis gas pada temperatur yang sama adalah...
A. momentum rata-ratanya
B. energi kinetik rata-ratanya
C. kecepatan rata-ratanya
D. energi potensialnya
E. momentum sudut rata-ratanya

.
Topik: #energi kinetik gas #kecepatan efektif #Materi fisika kelas XI SMA #tekanan gas