Teori Kinetika Gas

LEMBAR KERJA SISWA

TEORI KINETIK GAS

FISIKA

Untuk SMA/MA Kelas XI Semester II

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, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural,
dan metakognitif 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, bertindak secara
efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar:

3.7 Menjelaskan teori kinetik gas dan karakteristik gas pada ruang tertutup.

Indikator:

3.7.1 Membedakan ciri-ciri gas ideal dan gas real.
3.7.2 Mendeskripsikan hukum Boyle-Gay Lusac.
3.7.3 Mendeskripsikan hubungan besaran-besaran dalam persamaan gas.
3.7.4 Menggunakan persamaan umum pas PV=n.RT dan P.V=N k T
3.7.5 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas.
3.7.6 Menjelaskan teori ekipartisi energi.

Petunjuk belajar :

1. Baca buku-buku fisika kelas XI SMA/MA dan buku lain yang relevan dengan materi
Teori Kinetik Gas untuk memperkuat konsep dan pemahaman Anda.

2. Diskusikan dengan teman sebangku atau sekelompok anda untuk menyelesaikan soal-
soal yang ada didalam LKS.

3. Tanyalah kepada guru jika ada soal atau materi yang belum dimengerti.

Tujuan yang akan dicapai:
Setelah memahmi petunjuk belajar dan mengumpulkan informasi dari berbagai sumber maka
siswa diharapkan mampu:

1. Membedakan ciri-ciri gas ideal dan gas real.
2. Mendeskripsikan hukum Boyle-Gay Lusac.
3. Mendeskripsikan hubungan besaran-besaran dalam persamaan gas.
4. Menggunakan persamaan umum gas PV = n.R.T dan P.V = N k T
5. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas.
6. Menjelaskan teori ekipartisi energi.

Informasi Pendukung

Joseph-Louis Gay-Lussac (6 Desember 1778 – 10 Mei 1850) ialah kimiawan dan fisikawan
Perancis. Ia terkenal untuk 2 hukum yang berkenaan pada gas. Gay-Lussac dilahirkan di St Leonard
dari Noblac, di bagian Haute-Vienne. Pada 1802 ia ditunjuk sebagai demonstrator pada A. F.
Fourcroy di École Polytechnique, di mana kemudian (1809) ia menjadi guru besar kimia. Dari 1808
sampai 1832 ia merupakan guru besar fisika di Sorbonne.

Pada tahun 1802 , Gay-Lussac pertama kali merumuskan Hukum Gay-Lussac, yang
menyatakan bahwa jika massa dan volume dari sebuah gas dipertahankan konstan, maka
tekanan gas akan meningkat beriringan dengan meningkatnya suhu. Hukum ini sering ditulis
P = k T, dimana k adalah sebuah konstanta yang bergantung pada massa dan volume dari gas
tersebut dan T adalah suhu gas tersebut.

Pada tahun1804 Gay-Lussac dan Jean-Baptiste Biot menerbangkan balon udara ke
ketinggian 7.016 meter (23.018 ft) untuk mengadakan investigasi pada atmosfer bumi. Ia
ingin mengumpulkan sampel udara di ketinggian yang berbeda-beda untuk mengetahui
perbedaan suhu dan kelembapannya. Dan pada tahun 1805 ersama dengan temannya,
Alexander von Humboldt, ia menemukan bahwa komposisi atmosfer tidak berubah seiring
perubahan tekanan (perubahan tinggi). Mereka juga menemukan bahwa air terdiri dari dua
atom hidrogen dan satu atom oksigen

A. Gas Ideal

1. Pengertian Gas Ideal
Anggapan dasar teori kinetik gas adalah pada gas ideal. Pada suhu kamar dan
tekanan rendah, gas sejati mempunyai sifat mendekati gas ideal. Teori kinetik
gas ideal didasarkan pada anggapan berikut.
a. Gas terdiri dari partikel-partikel yang disebut molekul.
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 sngat 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.

2. Persamaan keadaan Gas Ideal
a. Hukum Boyle
“ jika suhu gas yang berada dalam bejana tertutup dijaga konstan, maka
tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya.”
PV = konstan
P1V1 = P2V2

b. Hukum Charles & Gay-lussac
“juka tekana gas yang berada dalam bejana tertutup dijaga konstan, maka
tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.”
konstan atau =

“ Jika volume gas yang berada dalam bejana tertutup dijaga konstan, maka
tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.”

==

c. Hukum Boyle-Gay Lussac
Dengan menggabungkan hukum-hukum diatas diperoleh hubungan
sebagai berikut.

==

Contoh soal:
Sebuah gas ideal sebanyak 4 liter memiliki tekanan 1,5 atmosfer dan suhu
27oC. Tentukan tekanan gas tersebut jika suhunya 47oC dan volumenya 3,2
liter!
Penyelesaian:

=

1,5 .4 . 320
= = 300 .3,2 = 2
Hubungan mol (n), massa (m), dan jumlah partikel (N) adalah sebagai berikut.

= =
= =
= 6,02 × 10 →

Hukum Boyle-Gay Lussac berlaku gas ideal dalam bejana tertutup sehingga massa atau jumlah mol
gas adalah tetap sehingga berlaku:

== = R = 8,31 J/mol K → ketetapan gas umum
→= K = 1,38 × 10-23 J/K → ketetapan Boltzmann

Persamaan untuk massa jenis (ρ) gas dirumuskan sebagai berikut.
==

Contoh Soal:

Sebuah tabung berisi 2 liter gas, pada tekanan 2× 10-7 mmHg dan satuan 27o C. Jika percepatan
gravitasi 9,8 m/s2, hitunglah:

a. Jumlah molekul gas dalam tabung
b. Massa gas jika Mr gas 32

Penyelesaian:

a. PV = nRT
2,66 × 10 5,32 × 10

= = 8,314 × 300 = 2.494.200 = 2,133 × 10

b. Mr = 32 × 32 = 6,825 × 10
= . = 2.133 × 10

B. 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.

1 ̅1 2
=3 =3 =3

dengan: ρ = massa jenis gas (kg/m3)
N = jumlah partikel gas
= energi kinetik rata-rata partikel (J)
m= massa tiap partikel gas (kg) P = tekana gas (N/m2)
V = Volume gas (m3)

̅ = kecepatan rata-rata partikel (m/s)

Contoh Soal:
1. Dalam suatu ruangan terdapat 800 mg gas dengan tekanan 1 atm. Kelajuan rata-rata

partikel tersebut adalah 750 m/s. Jika 1 atm = 105 N/m3 tentukan volume ruangan
tersebut!
Penyelesaian:

1 1 (1)(8 × 10 )(7,5 × 10 ) 450
=3 = 3 10 = 3 × 10 = 1,5 × 10

1
=3

Jadi, volume ruangan tersebut adalah 1,5 × 10 .

2. Satu mol gas menempati 1 m3 dan suhu gas pada saat tersebut adalah 127 oC. Tentukanlah

tekanan gas tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

n= 1 mol R = 8,314 J/mol K
V = 1 m3 T = 127oC = (127+273) = 400 K

Dengan menggunakan persamaan pV = nRT, diperoleh p(1 m3) = 1 mol (8,314 J/kmol K)
(400K) → p = 3,326 × 103 N/m2. Jadi, tekanan gas tersebut adalah p = 3,326 × 103 N/m2.

C. Suhu dan Energi
Kinetik Partikel

1. Hubungan Suhu dengan Energi Kinetik Rata-Rata Gas
Persatuan umum gas ideal dapat pula dituliskan dalam bentuk berikut.

PV=NkT (i) dengan k= ketetapan Boltzman (=1,38.10-23 J/K) sebagaimana telah
diketahui bahwa besarnya tekanan oleh gas dirumuskan :

= sehingga dengan memasukkan persamaan ini ke persamaan (i) diperoleh
hubungan antara suhu dan energi kinetik gas.

32
=2 = 3
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa suhu suatu gas berkaitan erat dengan energi
kinetik gas tersebut. Makin tinggi suhu gas, makin besar energi kinetiknya. Energi
kinetik disini merupakan energi kinetik gas rata-rata yang diperoleh dari kecepatan rata-
ratanya.

2. Kecepatan Efektif gas
Selanjutnya, hubungan antara kecepatan efektif molekul gas atau Vrms (rms=root-

mean-square dengan suhu mutlaknya, dinyatakan dengan persamaan:

= dengan m= massa satu molekul gas

Sedangkan hubungan antara kecepatan efektif molekul gas dengan tekanan gas
dinyatakan dengan persamaan :

3
=

Contoh soal :
Suhu awal dari suatu gas dalam ruangan tertutup adalah T. Tiap partikel bergerak secara
acak dengan kelajuan 100 m/s. Hitung kelajuan partikel-partikel itu pada saat suhunya 4T.
Penyelesaiaan:

3 =√
=

Dengan menggunakan perbandingan diperoleh:

:= :
100: = : √4
100: = 1: 2

= 200 /

Tugas Kelompok

Kerjakan tugas dibawah ini dengan benar!
Tumbukan antarmolekul

A. Tujuan
Anda dapat menjelaskan tumbukan antar molekul gas.

B. Alat dan Bahan
a. Papan datar yang ada pembatasnya.
b. Beberapa kelereng.

C. Langkah Kerja
1. Sediakan beberapa buah kelereng dan papan yang ada pinggirannya.

2. Letakkan 2 buah butir kelereng pada papan kemudian goyangkan. Amati bagaimana
kelakuan kelereng pada saat membentur tepi papan atau sesama kelereng!

3. Ulangi langkah nomor 2 dengan menggunakan kelereng yang lebih banyak!
D. Pertanyaan

1. Berdasarkan hasil pengamatan Anda, manakah yang lebih banyak, kelereng menumbuk
tepi pangan atau tumbukan antar klereng,

2. Jika papan tersebut digoyangkan lebih cepat lagi apa yang terjadi.
3. Apa kesimpulan anda?

D. Derajat
Kebebasan Gas

Prinsip ekipartisi energi Maxwell meneyatak bahwa, “energi kinetik rata-rata KT
berhubungan dengan tiap derajat dengan kebebasan yang dimilikioleh sbuah 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.

1 3
=3 2 =2

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

7
=2
Gas diatomik pada suhu sedang mempunyai lima derajat kebebasan dengan energi
kinetik rata-rata yang berasal dari energi kinetik translasi dan rotasi.

5
=2

Selanjutnya, pada suhu rendah hanya bergerak translai saja yang bekerja sehingga
pada keadaan ini gas diatomik memiliki tiga derajat kebebaan.

3
=2
Energi dalam suatu gas adalah energi total partikel-partikel tersebut. Apabila energi
total rata-rata partikel didalam suatu sistem adalah Ek dan didalam sistem tersebut
terdapat N buah partikel maka energi dalam sistem adalah:
U= NEk ; dengan U = energi dalam sistem (Joule)

Untuk gas monoatomik, seperti He,Ne dan Ar besarnya energi dalam memenuhi
persamaan berikut.

33
=2 = 2

Sedangkan untuk gas-gas diatomik,seperti H2, O2, dan N2 pada tekanan rendah
menunjukkan hasil sebagai berikut.

1. Apabila suhu rendah maka energi dalamnya:
33

=2 =2
2. Apabila suhu sedang maka energi dalamnya :

55
=2 =2
3. Apabila suhu tinggi maka energi dalamnya:

77
=2 =2

Contoh soal: joule. Berapa mol gas ideal
Suatu gas ideal mempunyai energi dalam 1,01 × 10
tersebut, jika besar energi kinetiknya 5 J?
Penyelesaian:

= 1,01 × 10 = 5 = 5 × 10

1,01 × 10
= 5 × 10 = 2,02 × 10

= = , × = 3,35 ol
, ×

Tugas individu

Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan benar!

1. Sebutkan contoh gas yang ada di atmosfer! Apakah gas tersebut termasuk gas ideal?
Jawab:.......................................................................................................................

2. Apa yang dimaksud dengan molaritas gas?
Jawab:.......................................................................................................................

3. Mengapa balon udara dapat terbang? Bagaimana cara mengendalikan balon udara agar dapat
bergerak naik, turun, dan berbelok?
Jawab:........................................................................................................................

4. Apa pengertian dari energi dalam gas?
Jawab:.............................................................................................................................

5. Pernahkan anda minum minuman bersoda? Ketika Anda membuka tutup botolnya, akan
terbentuk kabut tipis di sekitar tutup botol tersebut. Mengapa hal ini terjadi?

Pekerjaan Rumah

Kerjakan tugas dibawah ini dengan benar!
Aplikasi persamaan umum gas ideal, antara lain, pada saat terjadi proses pernapasan,

naiknya gelembung-gelembung udara pada zat cair, dan kantong udara pengaman pada monil.
Sekarang buatlah artikel menenai aplikasi teori ini. Anda dapat mengambil salah satu contoh
di atas untuk mencari aplikasi yang lain. Buku, majalah, atau artikel di internetndapat Anda
jadikan rujukan. Kumpulkan artikel Anda dimeja guru!

Internalisasi Pendidikan Karakter

No Nilai yang ingin dicapai Ketercapaian belum dilakukan
sudah dilakukan

Mencari informasi dari

internet untuk

memahami konsep teori

kinetik gas?. (rasa ingin

1. tahu)

Melaporkan hasil

eksperimen secara benar

sesuai dengan aturan

2. ilmiah (jujur)

Menyelesaikan laporan

eksperimen pada

3. waktunya. (kerja keras)

Uji kompetensi

I. Berilah tanda silang (X) pada huruf a,b,c,d atau di depan jawaban yang paling benar!

1. Suhu awal dari suatu gas dalam dan temperatur tidak berubah.

ruang tertutup adalah T. Tiap Tekanan ban sepeda setelah

partikel bergerak secara acak dipompa sebanyak 4 kali adalah....

dengan kelajuan 100 m/s. a. 1,0 atm

Kelajuan partikel-partikel itu saat b. 2,5 atm

suhunya 4T adalah ............. c. 4,0 atm

a. 100 m/s d. 4,5 atm

b. 200 m/s e. 5,0 atm

c. 300 m/s 5. Sejumlah gas ideal bertekanan ρ
d. 400 m/s dipanaskan dari suhu 27oC
e. 500 m/s menjadi 54oC. Jika volumenya

2. Sebuah tabung gas dengan volume naik menjadi dua kali volume

tertetu berisi gak ideal semula tekanannya akan

dengantekanan P, akar nilai rata- menjadi....

rata kudrat laju molekulgasdisebut a. 0,25 ρ

Vms. Jika kedalam tabung itu b. 0,55 ρ

dipompakan gas sejenis, sehingga c. 0,75 ρ

tekanannya menjadi 2P sedangkan d. Ρ

suhunya tetap maka Vms.-nya e. 2ρ
menjadi.............. 6. Menurut teori kinetik gas, tekanan

a. gas dalam ruang tertutup:
1. Berbanding lurus dengan
b.
c. √2 energi kinetik rata-rata
d. 2 partikel.
e. 4 2. Berbanding terbalik dengan
3. Sebuah tangki bervolume 2,4 m3 volume gas dalam ruang.
disisi dengan 2 kg gas. Tekanan 3. Berbanding lurus dengan
dalam tangki 1,3 atm. Kecepatan jumlah partikel gas
efektif molekul-molekul gas ini 4. Berbanding terbalik dengan
adalah.... kuadrat kecepatan partikel gas.

a. 325,61 m/s Pernyatan-pernyataan yang benar

b. 403,55 m/s adalah...

c. 590,78 m/s a. 1 dan 2
d. 687,52 m/s b. 1 dan 3
e. 770,32 m/s c. 1,2 dan 3
4. Sebuah ban sepeda memiliki d. 2, 3 dan 4
volume = 100 cm3. Tekanan awal e. 1,3 dan 4
diban sepeda = 0,5 atmosfer. Ban 7. Neon (Ne) adalah suatu gas
tersebut dipompa dengan suatu monoatomik. Energi dalam 2 gram
pompa yang volumenya = 50cm3. gas neon pada suhu 50oC juka
Tekanan udara luar = 78 cmHg

massa molekul relatifnya Mr= 10 c. 7,3 L
d. 8,6 L
g/mol adalah.... e. 9,2 L
12. Sebuah tabung berisi gas
a. 805,24 J monoatomik. Kedalam tabung
tersebut dipompakan gas yang
b. 655,98 J sama sehingga tekanannya
menjadi 3 kali semula. Besarnya
c. 578,84 J perubahan energi dalam gas
tersebut jika suhnya tetap
d. 432,19 J adalah.....
a. Nol
e. 117,42 J b. 1,5 kali semula
c. 3 kali semula
8. Pada hukum Boyle P.V = k, k d. 6 kali semula
e. 9 kali semula
mempunyai dimensi ..... 13. Dua puluh lima liter gas ideal
bersuhu 227oC bertekanan 165,6
a. Daya N/m2. Banyak partikel gas
tersebut...
b. Usaha a. 4,8.1018
b. 8,4.1019
c. Momentum linier c. 4,8.1019
d. 2,4.1020
d. Suhu e. 4,8.1020
14. Suatu gas idela mempunyai energi
e. Konstanta pegas dalam 3,03.1028 J. Jika energi
kinetiknya 5 kJ, jumlah gas
9. Suatu gas ideal pada 300 K ideal....
a. 10,06 mol
dipanaskan dengan volume tetap, b. 12,43 mol
c. 13,35 mol
sehingga energi kinetik rata-rata d. 13,65 mol
e. 16,75 mol
dari molekul gas menjadi dua kali 15. Massa sebuah molekul nitrogen
sama dengan empat kali massa
lipat. Peenyataan berikut ini yang sebuah molekul hidrogen. Apabila
gas nitrogen dan hidrogen
tepat adalah ...... mempunyai laju rata-rata sama,
perbandingan antara suhu gas
a. Kecepatan rms rata-rata dari nitrogen dengan gas hidrogen
(dalam Kelvin) adalah.....
molekul menjadi dua kali
a.
b. Suhu berubah menjadi 600 K
b.
c. Momentum rata-rata dari
c. 1
molekul menjadi dua kali d. 2
d. Suhu berubah menjadi 3002 K e. 4

e. Kecepatan rata-rata molekul

menjadi dua kali

10. Massa sebuah molekul nitrogen

adalah empat belas kali massa

sebuah molekul hidrogen. Dengan

demikian, molekul-molekul

nitrogen pada suhu 294 K

mempunyai laju rata-rata yang

sama dengan molekul-molekul

hidrogen pada suhu...

a. 10,5 K

b. 42 K

c. 21 K

d. 4116 K

e. 2058 K
11. Suatu gas ideal pada suhu 27oC

dan tekanan 5 atm memiliki

volume 5 L. Jika tekanan menjadi

4 atm, maka volume gas

menjadi....

a. 6,2 L

b. 6,5 L

16. Suatu gas ideal memiliki suhu T d. Volume gas selalu akan
pada ruang tertutup. Partikel gas bertambah, karena gas akan
bergerak dengan kelajuan 180 m/s. memuai.
Jika suhu dijadikan 1/9 T, kelajuan
partikel.... e. Tekanan gas besarnya tetap
a. 60 m/s 20. Suatu gas ideal pada suhu 300 K
b. 90 m/s
c. 480 m/s dipanaskan pada volume tetap
d. 540 m/s sehingga energi kinetik rata-rata
e. 720 m/s dari molekul gas menjadi dua kali
lipat. Pernyataan berikut yang
17. Dalam ruangan yang bervolume 3 benar adalah....
liter terdapat 400 miligram gas a. Kecepatan “rms” rata-rata dari
dengan tekanan 1 atm. Jika 1 atm=
105 N/m, maka kelajuan rata-rata molekul menjadi dua kali
partikel gas tersebut adalah... b. Suhu berubah menjadi 600 K
a. 1,5.102 m/s c. Momentum rata-rata dari
b. 1,5.103 m/s
c. 2,25.103 m/s molekul menjadi 2 kali
d. 3.103 m/s d. Suhu berubah menjadi 300√2
e. 9.103 m/s
K
18. Dua tabung diisi dengan gas e. Kecepatan rata-rata molekul
berbeda tetapi keduanya berada
pada suhu yang sama. Diketahui menjadi dua kali.
MA dan MB adalah berat molekul
kedua gas tersebut dengan
demikian, besar momentum rata-
rata kedua gas yaitu PA dan PB
akan berkaitan satu sama lain
menurut rumus....
a.

b. =

c.

d. =
e.

19. Bila dalam ruang tertutup gas

dipanaskan sampai suhu T K,

maka...

a. Energi potensial molekul

makin kecil

b. Energi molekul-molekul

tersebut adalah

c. Energi kinetik molekul-
molekul tersebut adalah

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan benar!
1. Gas hidrogen (M = 2 kg/kmol) dan gas oksigen (M = 32 kg/kmol) berada dalam suhu
yang sama. Tentukan perbandingan berikut!
a. Energi kinetik hidrogen : energi kinetik oksigen
b. Kecepatan efektif hidrogen : kecepatan oksigen efektif.
Jawab: .....................................................................................................
2. Gas helium sebanyak 3.105 partikel bersuhu 27oC. Tentukan energi dalam has
tersebut!
Jawab: .......................................................................................................
3. Pada suhu 27o C amonia bermassa 20 gram diubah menjadi energi kinetik. Carilah
besar energi kinetik tersebut bila massa molekul dari gas amonia adalah 17,03 gram/mol
!
Jawab: ........................................................................................................
4. Hitunglah massa dan jumlah mol dari gas helium yang bertekanan 10 N/m2 dan
bertemperatur 30oC didalam sebuah balon bervolume 100 m3 ! massa molekul gas helium
adalah 4,003 gram/mol.
Jawab: ........................................................................................................
5. Suatu gas memiliki suhu 27oC dan massa 5 gram. Berapa kecepatan efektif gas
tesebut?
Jawab: ........................................................................................................
6. Berapa energi kinetik dari translasi molekul-molekul dalam 10 gram amonia pada
suhu 20oC? Diketahui massa molekul amonia adalah 17,03 gram/mol.
Jawab: .........................................................................................................
7. Sebuah silinder mengandung 20 liter gas pada tekanan 2,5 × 106 Pa. Keran yang ada
pada silinder dibuka sampai tekanannya turun menjadi 2,0 × 106 Pa, kemudian keran
ditutup. Jika suhu dijaga tetap, berapakah volume gas yang dibebaskan pada atmosfer
bertekanan 1×105 Pa.
Jawab: ..........................................................................................................
8. Molekul nitrogen memounyai kecepatan efektif gas 500 m/s pada suhu 300 K.
Hitunglah kecepatannya pada suhu 450 K!
Jawab: .........................................................................................................
9. Gas dalam sebuah tabung yang mempunyai suhu 27oC dipanaskan pada volume tetap
sehingga kecepatan rata-rata partikel gas menjadi dua kali semula. Hitunglah kenaikan
suhu gas tersebut!
Jawab: .....................................................................................................
10. Massa sebuah molekul nitrogen adalah empat belas kali massa sebuah molekul
hidrogen. Pada suhu berapakah molekul-molekul nitrogen pada suhu 294 K memiliki laju
rata-rata yang sama dengan molekul-molekul hidrogen!
Jawab: .....................................................................................................

Perbaikan

Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan benar!
1. Udara kering 100 cm3 pada tekanan 1 atm dan suhu 27oC dimampatkan pada tekanan

5 atm, kemudian dipanasan dengan suhu 77oC. Berapakah volume udara kering
sekarang?
Jawab: ..........................................................................................................
2. Gas O2 memiliki massa molekul relatif 32 g/mol. Jika massa gas 400 gram, berapa
mol jumlah gas?
Jawab: ...............................................................................................................
3. Tentukan volume 4,0 gram gas oksigen (M=32 kg/kmol) pada keadaan normal 1 atm,
25oC.
Jawab: ..........................................................................................................
4. Sebuah tabung bervolume 40 cm3 berisi setetes nitrogen cair bermassa 2 mg pada
suhu yang rendah. Tabung kemudian ditutup rapat. Jika tabunng dipanaskan sampai
27oC, berapakah tekanan nitrogen dalam tabung? Nyatakan dalam atmosfer. (M
nitrogen = 28 kg/kmol)
Jawab: .............................................................................................................
5. Gas disebuah ruangan bermassa 400 mg memiliki volume 3m3 dan kecepatan 30 m/s.
Jika jumlah partikel gas adalah 6×103, berapa tekanan dalam ruangan?
Jumlah: ..........................................................................................................
6. Suatu gas ideal (Mr=40) berada dalam tabung tertutup dengan volume 8 liter. Jika
suhu gas 57oC dan tekanan 25×105 N/m2, berapakah massa gas tersebut?
Jawab: ...........................................................................................
7. Pada suhu 27oC besarnya energi kinetik rata-rata partikel gas adalah E . Jika energi
kinetik rata-rata naik menjadi 3 kali semula, berapakah suhu gas tersebut sekarang?
Jawab: .............................................................................................
8. Berapakah perbandingan kelajuan rata-rata molekul gas hidrogen dan gas oksigen
dan gas oksigen pada suhu 27oC?
Jawab: ................................................................................

Tugas Mandiri

Kerjakan tugas di bawah ini dengan benar!

1. Pada pagi hari sebuah ban sepeda di pompa hingga tekanan udara dalam ban mencapai
maksimum. Apa yang terjadi pada ban tersebut saat berada disiang hari yang sangat terik?

2. Teori kinetik gas menjelaskan sifat-sifat gas (misalnya tekanan) dengan menggunakan
hukum-hukum Newton terhadap gerak molekul (atau partikel) gas dan beberapa anggapan
terhadap gas (gas ideal). Coba sebutkan, apa saja penerapan teori kinetik gas dalam kehidupan
sehari-hari!

3. Setelah kalian mempelajari persamaan umum gas ideal, dapatkah kalian merangkai material
untuk membuat pendingin ruangan? Lakukan percobaan hingga berhasil. Berkonsultasilah
dengan gurumu!

Daftar Pustaka

Kanginan, Marthen,dkk. 2004. Fisika 2A untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga
Sunardi,dkk. 2016. Fisika Buku Siswa SMA/MA kelas XI. Bandung: Yrama Widya