TEORI KINETIK GAS

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

XI

BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL)

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya
kepada penulis, sehingga dengan rahmat-Nya.”E-LKPD Berbasis Problem based Learning (PBL)
Berbantuan Anyflip” dapat penulis selesaikan dengan baik. Sholawat dan salam semoga dilimpahkan
kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, yang telah membawa kita dari zaman jahiliyah menuju
zaman yang terang benderang dengan ditandainya teknologi dan ilmu pengetahuan yang semakin
berkembang seperti halnya zaman sekarang.

Tujuan disusun E-LKPD adalah untuk memudahkan peserta didik dalam proses pembelajaran
menggunakan model Problem Based Learning (PBL). Selain itu, peserta didik diharapkan mampu
melakukan percobaan secara berkelompok dengan petunjuk yang ada mengenai pembahasan materi
Teori Kinetika Gas kelas XI Semester 1

Penulis mengucapkan terima kasih kepada ibu Dr. Hj. Prima Aswirna, S. Si., M. Sc dan ibu
Raudhatul Jannah, M. Si selaku pembimbing serta validator atas masukan- masukan dan saran dalam
penyempurnaan pengembangan E-LKPD ini. Akhir kata, semoga E-LKPD ini dapat bermanfaat bagi
pembaca dan dapat menambah khazanah keilmuan khususnya bagi peserta didik kelas XI IPA
SMA/MA.

Padang, September 2021

Mar’atun Sholeha



Petunjuk Penggunaan

Mulailah proses pembelajaran ini dengan membaca
Al-qur’an da Doa!

Bacalah dengan teliti petunjuk belajar dalam LKPD ini
sebelum Ananda membancanya lebih lanjut

Bacalah buku-buku Fisika kelas XI SMA dan buku-buku
lain yang relevan dengan materi kelas XI semester 1
untuk memperkuat konsep dan pemahaman Ananda

Jawab pertanyaan LKPD dengan benar.

Kompetensi Inti

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur,disiplin, tanggungjawab, peduli
(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan
menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan
dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta
dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi,
seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,
kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta
menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai
dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan
mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

Kompetensi Dasar

KD 3.6 : Menjelaskan teori kinetik gas dan karakteristik gas pada
ruang tertutup

Indikator

3.6.1 : Menjelaskan sifat-sifat gas ideal
3.6.2 : Menyebutkan persamaan umum gas ideal
3.6.3 : Menghitung persamaan gas ideal
3.6.4 : Menjelaskan hukum Boyle, hukum Charles, hukum Gay-Lussac,

3.6.5 dan hukum Boyle-Gay Lussac
3.6.6
: Mengetahui persamaan energi kinetik rata-rata gas ideal
: Menjelaskan teori ekipartisi energi

Tujuan Pembelajaran

a. Melalui kegiatan membaca, tanya jawab dan diskusi peserta didik dapat
mengetahui sifat-sifat gas ideal dengan benar.

b. Melalui kegiatan tanya jawab, peserta didik dapat menyebutkan persamaan
umum gas ideal tepat.

c. Melalui kegiatan membaca, tanya jawab dan diskusi, pserta didik dapat
menghitung persamaan umum gas ideal benar.

d. Melalui kegiatan demonstrasi, diskusi dan tanya jawab, peserta didik dapat
menjelaskan hukum Boyle, hukum Charles, hukum Gay-Lussac, dan hukum
Boyle-Gay Lussac benar.

e. Melalui kegiatan demonstrasi dan tanya jawab, peserta didik dapat
menjelaskan hukum Boyle-Gay Lussac baik.

f. Melalui kegiatan membaca, ceramah dan tanya jawab, peserta didik
Mengetahui persamaan energi kinetik rata-rata gas ideal tepat.

g. Setelah berdiskusi peserta didik dapat memahami teori ekipartisi energi
dengan benar.

1. Orientasi Pada Masalah

Gambar.1.1 Balon terbang dibawah pancaran sinar matahari
Berdasarkan gambar diatas apabila balon diterbangkan atau
diletakkan dibawah pancaran sinar matahari maka balon akan
meletus.

2. Mengorganisasi tugas belajar
1. Setelah membaca atau mengamati masalah tadi, jelaskan apa yang
menyebabkan balon tersebut bisa meletus

2. Coba sebutkan contoh hal yang sama pada balon tersebut

3.Membimbing Penyelidikan Individual dan Berkelompok

 Agar kamu lebih paham lagi tentang suhu, coba kamu lakukan
percobaan dibawah ini!

 Sebelum melakukan percobaan, silahkan ananda membentuk
kelompok terlebih dahulu

Tanggal :
Kelompok :
Nama anggota :

1.
2.
3.
4.

4. Mengembangkan Dan Menyajikan Hasil Karya

a. Alat dan Bahan: Gambar 1. 2 percobaan lilin
1. Gelas Transfaran dalam gelas trasparan
2. Piring
3. Air
4. Pewarna
5. Lilin
6. Korek Api

b. Prosedur Percobaan
1. Siapkan pring, kemudian tuangkan air yang sudah dikasih
pewarna kedalam piring.
2. Kemudian letakkan lilin kebagian tengah piring, dan
nyalakn lilin.
3. Lalu tutup lilin dengan gelas, lalu diamkan beberapa
detik.
4. Amati apa yang terjadi pada lilin dan air piring.

Untuk lebih memahami tentang gas ideal dan hukum-
hukumnya, maka selesaikanlah permasalahn yang ada pada

percobaan ini. Ayo kita kerjakan! Yang ada dibawah ini

5. Menganalisis dan Mengevaluasi
1. Apa yang menyebabkan lilin padam saat ditutup gelas?

2. Apa yang menyebabkan air menjadi terserap masuk kedalam
gelas saat lilin padam?

3. Berilah kesimpulan dari percobaan yang sudah annada lakukan!

A. Pengertian Gas Ideal

Anggapan dasar teori kinetik gas adalah pada gas ideal. Gas ideal
adalah gas teoritis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak
secara acak dan tidak saling berinteraksi. Suatu gas dikatakan gas ideal
apabila memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
a. Gas terdiri dari partikel-partikel yang disebut molekul-molekul dalam

jumlah besar. Molekul ini dapat berupa atom maupun kelompok atom.
b. Partikel-partikel gas berbentuk bola padat yang selalu bergerak

cepat dan acak.
c. Tidak ada gaya tarik antar partikel gas kecuali gerak partikel-partikel

tersebut akibat tumbukan.
d. Tumbukan partikel-partikl gas bersifat lenting sempurna.
e. Selang waktu tumbukan antar partikel gas berlangsung sangat

singkat.
f. Volume partikel-partikel gas sangat kecil dibandingkan dengan ruang

yang ditempatinya sehingga dapat diabaikan.
g. Untuk semua partikel gas berlaku hukum-hukum Newton tentang

gerak.

B. Persamaan Gas Ideal

1. Hukum Boyle

“Jika suhu gas yang berada daalm bejana tertutup (tidak bocor)

dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan

volumenya.”

Ket:

PV = konstan P1= tekanan gas awal (N/M² atau Pa)
P1V1 = P2V2 V1= volume gas awal ( m³)
P2= tekanan gas akhir ( N/M²) atau Pa)
2. Hukum Charles V2= volume akhir ( m³)

“Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor)

dijaga konstan, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.”

Ket:
V1= volume gas awal (m³)
V2= volume gas akhir (m³)
T1= temperatur mutlak awal (K)
T2= temperatur mutlak akhir (K)

3. Hukum Gay-Lussac
“Jika volume gas yang berada dalam bejana tertutup(tidak bocor) dijaga

konstan, maka tekanan gas sebanding dengan temperatur mutlaknya.”

Ket:
P1= tekanan gas awal (N/m²) atau Pa
P2= tekanan gas akhir (N/m²) atau Pa)
T1= temperatur awal (K)
T2= temperatur akhir (K)

4. Hukum Boyle-Gay Lussac
Berdasarkan 3 hukum yang telah dijelaskan diatas, maka diperoleh hukum Boyle-Gay

Lussac yang menyatakan hubungan antara suhu, tekanan, dan volume gas yang secara
matematis dapat dinyatakan dalam persamaan:

Ket:
P1= tekanan gas awal (N/m² atau Pa)
P2= tekanan gas akhir (N/m² atau Pa)
V1= volume gas awal (m³)
V2= volume gas akhir (m³)
T1= tempertaur awal (K)
T2= temperatur akhir (K)

Karena tetapan (konstan) itu sebanding dengan jumlah mol, maka secara
matematis menjadi persamaan yang dikenal dengan persamaan umum gas
ideal.

Ket:
P= tekanan gas (N/m² atau Pa)
V= volume gas (m³)
n= Jumlah mol
T= suhu mutlak (K)
R= konstanta gas umum = 8,31 J/mol-K
= 0,082 L atm/mol-K

C. Tekanan Gas

Suatu gas yang berada di dalam suatu ruangan akan melakukan tekanan terhadap
dinding-dinding ruangan tersebut. Besarnya tekanan yang dilakukan partikel-partikel gas
terhadap dinding ruangan tempat gas tersebut dirumuskan sebagai berikut.

Ket:
N= jumlah partikel gas
m= massa tiap partikel gas (kg)
V= volume gas (m³)
v= kecepatan rata-rata partikel (m/s)
p= massa jenis gas ( kg/m³)
Ek= energi kinetika rata-rata partikel (J)
P= tekanan gas (N/m²)

D. Derajat Kebebasan Gas

Prinsip ekipartisi energi Maxwell meneyatak bahwa, “energi kinetik rata-rata KT
berhubungan dengan tiap derajat dengan kebebasan yang dimiliki oleh sebuah
molekul,” Tiap Derajat kebebasan mengemukakan suatu cara dari sebuah molekul
dalam memanfaatkan energi. Gas-gas monoatomik memiliki tiga derajat kebebasan.
Energi kinetik rata-ratanya berasal dari energi kinetik translasi murni.

Untuk gas-gas diatomik pada suhu tinggi mempunyai derajat kebebasan
dan energi kinetik rata-ratanya berasal dari energi kinetik vibrasi, translasi,
dan rotasi.

SOAL
EVALUASI

1. Kerjakan dengan kertas selembar
2. Usahakan membuat sendiri
“Walaupun salah itu lebih baik dari pada mencontoh”

1. Rana dan Rini sedang melakukan percobaan simulasi tentang konsep gas ideal. Rana
melakukan percobaan hukum Boyle sedangkan Rini melakukan percobaan hukum Gay
Lussac. Hasil percobaan tersebut adalah: Untuk memperbesar tekanan, Rana harus
memperkecil volume dan Rini harus menaikkan suhu.Berdasarkan hasil percobaan
tersebut, maka buatlah kesimpulan yang menunjukkan hubungan antara variable tekanan,
suhu dan volume sertakan pula persamaan hukum Boyle- Gay Lussac sesuai kesimpulan
yang anda sampaikan.

2. Arif melakukan percobaan untuk menentukan kecepatan relative gas. Jika terdapat dua
jenis gas dengan asumsi kedua gas tersebut memiliki massa jenis dan tekanan yang sama.
Namun, volume wadah B dua kali wadah A. Tentukan kecepatan relative gas B.

3. Rara ingin menjadi ahli masak yang profesional. Ia kemudian mendaftarkan diri ke salah satu
lembaga pelatihan memasak. Saat memasak makanan, Rara disuruh oleh gurunya untuk
menutup panci yang sedang dipanaskan. Guru tersebut mengatakan bahwa dengan menutup
panci makanan akan cepat matang. Jika diasumsikan gas bersifat ideal, apakah anda setuju
dengan saran tersebut? Berikan alasan anda.

4. Seorang penyelam sedang diving di bawah laut seperti pada gambar berikut.

Menurutmu, mengapa ukuran gelembung udara yang
dihasilkan penyelam akan semakin membesar saat naik ke
permukaan laut?

5. Rian ingin mengikuti lomba balon udara. Ia berencana membeli beberapa alat yang
mendukung seperti mesin pemanas. Namun, Rian bingung bagaimana menentukan
pemanas yang baik, apakah yang paling banyak menghasilkan panas atau tidak. Ia kemudian
menyimpulkan bahwa tidak perlu mesin yang paling banyak menghasilkan panas. Ini karena
pasti akan menyebabkan di sekitar balon menjadi panas dan boros energi. Selain itu, ada
bantuan dorongan angin sehingga balon udara bisa melayang ke atas. Tentukan masalah
yang terdapat dalam pernyataan tersebut! Apakah yang dilakukan Joni sudah tepat?Jelaskan

6. Dua buah balon diikatkan ke pagar pada siang hari seperti pada gambar berikut.

Jika sebelumnya balon ditiup tidak sampai kondisi maksimum, menurutmu
apa yang akan terjadi pada balon apabila didiamkan selama dua jam?
Mengapa?

7.
Menurutmu, mengapa saat kita menuang minuman
bersoda kesebuah gelas terdapat gelembung-
gelembung udara di dalamnya?

8. Sebuah gas ideal sebanyak 4 liter memiliki tekanan 1,5 atmosfer dan suhu
27◦C. Tentukan tekanan gas tersebut jika suhunya 47◦C dan volumenya 3,2 liter!

9. Suatu gas ideal dengan volume V dan tekanan P. Berapakah volume gas
ideal tersebut jika tekanan pada suhu yang sama diubah menjadi
setengah kali tekanan semula

10. Dalam suatu wadah tertutup, gas memuai sehingga volumenya berubah menjadi 3 kali
volume awal (V= volume awal, T= suhu awal). Suhu gas berubah menjadi…

“GOOD LUCK”