Rumus Kinetik Gas

Pernah nggak sih kamu ketika lagi mengendarai sepeda tiba-tiba banmu kempes? Fenomena ban kempes ini salah satu dari penyusutan udara. Fenomena penyusutan udara nggak cuman terjadi di ban lho. Kamu juga bisa nemuin fenomena ini pada balon yang diisi gas helium. Fenomena penyusutan udara di bahas dalam

teori kinetik gas
 yang bakalan Burhan jelasin di bawah ini.

Pengertian



Teori Kinetik Gas

Pembahasan pertama yang Burhan jelasin adalah pengertian dari teori ini. Teori ini ngejelasin tentang analisis tentang gerak dan energi partikel-partikel gas yang ada buat nyari tahu sifat-sifat gas secara keseluruhan. Teori ini gunain gas platonic buat ngalisasi sifat-sifat gas yang ada secara keseluruhan, jadi para peneliti nggak perlu nyari tahu sifat dari partikel gas yang berbeda secara satu per satu.

Pengertian Gas Ideal

Setelah kamu ngerti tentang teori tersebut, Burhan bakalan jelasin tentang apa itu gas platonic. Gas platonic adalah model dari partikel gas yang dianggap punya seluruh sifat gas yang ada di alam semesta. Sebenarnya gas ideal ini nggak ada karena tidak mungkin ada gas yang dapat menjelaskan tentang semua sifat gas.

Namun beberapa peneliti nganggap jika suatu gas yang berada pada kondisi suhu kamar dan tekanan rendah sebagai gas ideal. Padahal meskipun kondisi suhu kamar atau tekanan rendah, nggak ada partikel gas yang mengalami tumbukan lenting sempurna antar partikel.

Kalo di alam semesta nggak ada gas ideal, terus gas platonic itu seperti apa?

Burhan bakalan jelasin tentang sifat gas platonic yang digunakan para peneliti buat ngejelasin semua sifat gas yang ada di dalam semesta.

• Molekul-molekul pada gas ideal diasumsikan tersebar secara merata dalam wadah
• Memiliki partikel-partikel gas yang jumlah sangat banyak dan nggak ada interaksi antar partikel gas
• Nggak ada gaya tarik menarik antara partikel satu dengan partikel gas yang lain
• Partikel gas bergerak secara acak ke semua arah
• Ukuran partikel gas bisa diabaikan kalo dibandingin dengan ukuran ruangan
• Tumbukan antar partikel gas dan juga tumbukan dengan wadah merupakan tumbukan lenting sempurna
• Partikel gas tidak mengumpul pada satu titik melainkan tersebar secara merata pada ruangan
• Hukum Newton berlaku pada gerak partikel gas dengan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal sebanding dengan suhu mutlaknya

Persamaan Umum Gas Platonic dalam



Teori Kinetik Gas

Fenomena yang terjadi pada sifat-sifat gas platonic kemudian dirumuskan ke dalam sebuah persamaan umum gas ideal. Persamaan umum gas ini ngejelasin interaksi antara tekanan, book, dan suhu suatu gas pada tempat tertentu. Persamaan umum ini dirumuskan berdasarkan persamaan keadaan suatu gas platonic. Sehingga rumus persamaan umum gas ideal Burhan tuliskan di bawah ini.

PV = nRT

Keterangan :

• P adalah tekanan gas platonic (Pa)
• V adalah volume gas platonic (grand³)
• n adalah jumlah mol partikel (mol)
• R adalah ketetapan gas platonic dengan nilai R untuk semua gas adalah sama. R = eight,314 x x³
  J/kmol.Yard
• T adalah suhu gas platonic (K)

Karena beberapa fenomena nggak diketahui komponennya sehingga Burhan bakalan ngasih beberapa perubahan rumus gas platonic di atas yang disesuaikan dengan komponen lainnya.

Keterangan:

• Mr adalah massa molekul relatif (kg/mol)
• yard adalah massa 1 partikel gas ideal (kg)
• Na adalah bilangan avogadro partikel 6,02 x x²³partikel/mol
• thou_badalah konstanta Boltzmann 1,38 x 10^-23 J/M
• N adalah jumlah partikel gas platonic
• adalah massa jenis gas platonic (kg/one thousand³)

Beberapa fenomena seperti pada gas nyata, perbandingan antara PV dan nT memiliki hasil yang mendekati konstan hingga tekanan gas bernilai besar. Kalo pada gas ideal, perbandingan PV dan nT menghasilkan nilai yang konstan. Kamu bisa ngeliat gambar di bawah ini buat ngeliat fenomena perbandingan PV dan nT.

Persamaan Keadaan

Penelitian gas ideal dilakuin pada suatu bejana silinder yang memiliki piston. Para peneliti mengamati keadaan yang terjadi pas gas platonic dengan melihat gerakan piston. Peneliti ngubah volume dari gas ideal dengan cara naik turunin piston pada bejana silinder dan nganggap jika bejana silinder nggak bocor sehingga book gas platonic tetap.

1. 
   
   Hukum Boyle
   

Fenomena pertama yang terjadi pada bejana silinder tersebut diteliti oleh Robert Boyle dan berhasil bikin hukum Boyle. Berdasarkan bejana silinder tersebut, hukum Boyle ngejelasin kalo suhu gas yang berada di dalam bejana silinder dijaga konstan maka tekanan gas bakalan berbanding terbalik dengan volume gas di dalam bejana.

Sehingga kalo kamu mengkalikan tekanan dan volume gas pada suhu konstan bakalan menghasilkan nilai yang tetap atau disebut sebagai isotermal. Keadaan isotermal Burhan tuliskan seperti rumus di bawah ini.

PV = konstan

P1V1 = P2V2

2. 
   
   Hukum Charles
   

Fenomena kedua diteliti oleh Jacques Charles dan ngehasilin hukum Charles. Hukum Charles ngejelasin kalo tekanan pada baja silinder dijaga tetap atau konstan, maka volume gas di dalam bejana silinder bakalan sebanding dengan suhu mutlaknya atau biasa disebut dengan isobar. Untuk rumus keadaan isobar Burhan tulis di bawah ini.

3. 
   
   Hukum Gay-Lussac
   

Fenomena ketiga diteliti oleh Louis Gay-Lussac dan ngehasilin hukum Gay-Lussac. Hukum Gay-Lussac ngejelasin kalo book dalam bejana silinder dijaga konstan nilainya, maka tekanan gas di dalam bejana silinder bakalan sebanding dengan suhu mutlaknya. Keadaan ini disebut sebagai isokhorik atau book tetap.

4. 
   
   Hukum Boyle-Gay Lussac
   

Fenomena terakhir yang diteliti menghasilkan hukum Boyle-Gay Lussac yang ngejelasin tentang perbandingan tekanan dan volume pada sejumlah partikel gas di dalam bejana silinder dengan suhu bernilai konstan. Persamaan Boyle-Gay Lussac Burhan tuliskan seperti di bawah ini.

Tekanan Gas Platonic

Setelah kamu ngerti tentang hukum yang berlaku pada gas ideal, Burhan bakalan jelasin tentang tekanan gas ideal. Suatu gas yang berada di ruang tertutup tertutup bakalan mengalami tumbukan secara terus menerus dengan dinding dan partikel gas yang bakalan bikin tekanannya semakin tinggi. Rumus tekanan gas ideal pada ruang tertutup di rumuskan seperti di bawah ini.

Keterangan:

• P adalah tekanan gas pada ruang tertutup (Pa atau N/m²)
• North adalah jumlah partikel gas pada ruang tertutup
• thou adalah massa partikel gas pada ruang tertutup (kg)
• V adalah volume gas pada ruang tertutup (mⁱⁱⁱ)
• adalah kecepatan rata-rata partikel gas pada ruang tertutup (m/s)
• adalah energi kinetik partikel gas (J)

Energi Gas Ideal

Suatu gas platonic memiliki dua jenis energi yaitu energi internal atau energi dalam dan energi kinetik pergerakan partikel gas. Burhan bakalan jelasin kedua energi ini di bawah.

1. 
   
   Energi Kinetik
   

Energi kinetik gas ideal ngejelasin tentang gerakan partikel gas dalam suatu ruangan yang memiliki nilai tertentu.

Keterangan:

• adalah energi kinetik partikel gas (J)
• k adalah konstanta Boltzmann 1,38 ten 10^-23J/K
• N adalah jumlah partikel gas ideal
• T adalah suhu gas (M)
• R adalah ketetapan gas ideal dengan nilai R untuk semua gas adalah sama. R = 8,314 x 10³
  J/kmol.K

Burhan juga ngasih rumus kecepatan efektif gas pada ruang tertutup seperti di bawah ini.

2. 
   
   Energi Dalam
   

Energi dalam suatu gas ideal berdasarkan derajat kebebasan suatu gas seperti gas monoatomik atau gas diatomik dan disimbolkan dengan U. Untuk rumus energi dalam monoatomik dan diatomik seperti di bawah ini.

• 
  
  Energi dalam gas monoatomik (Ar, He, Ne, dan sejenisnya)
  

• 
  
  Energi dalam gas diatomik (H
  
  
  
  ₂
  
  
  
  , O
  
  
  
  _2,
  
  
  
  
  North
  
  
  
  _2,
  
  
  
  
  dan sejenisnya)
  

Suhu rendah (< 300 Thousand)

Suhu sedang (300 < T < 500 K)

Suhu tinggi (> 500 K)

Penerapan



Teori Kinetik Gas

Beberapa penerapan teori ini dalam kehidupan sehari-sehari seperti ketika kamu sedang mengendarai sebuah kendaraan. Ketika kamu mengendarai kendaraan cukup lama, ban bakalan menjadi panas akibat sering bersentuhan dengan aspal. Peningkatan suhu pada ban ini bakalan bikin tekanan di dalam ban menjadi meningkat.

Selain ban, kamu juga bisa ngeliat penerapan teori ini pada saat kamu lagi masukin minuman panas ke botol. Pada mulanya botol bakalan mengeras karena menerima suhu dan tekanan yang meningkat. Ketika kamu sering membuka tutup botol, maka botol bakalan mengempes dan terlihat menyusut akibat kehilangan tekanan dan turunnya suhu.

Belajar fenomena

teori kinetik gas
 dalam kehidupan sehari-hari sangat membantu untuk memahami lingkungan sekitar lebih baik sehingga bisa menerapkan pemahaman tentang gas ideal pada aktivitas manusia.

Contoh soal Teori Kinetik Gas

Tuan Fredickson pada film Upward ingin membuat rumah ballon gas helium untuk pergi ke paradise falls. Jika sebuah balon besar diisi gas helium pada temperatur ruangan , balon memiliki volume sebesar 0,two m³ dan tekanan dalam balon sebesar 0,038 atm.

Berapakah besar tekanan akhir balon hingga menempati ruang sebesar 0,4 m³?

A. 0,0019 atm

B. 0,0076 atm

C. 0,019 atm

D. 0,076 atm

E. 0,76 atm

Pembahasan

Pada kasus tersebut, terlebih dahulu kita harus mengetahui karakteristik pada sistem tersebut. Karena dari awal balon ditiup hingga akhir balon selesai ditiup, temperatur tidak berubah, artinya berupa sistem isotermik maka kita dapat menggunakan persamaan hukum boyle untuk menentukan tekanan akhir balon.

Hukum boyle diberikan dengan persamaan :

PV = konstan

P1V1 = P2V2

Maka untuk menentukan tekanan pada kondisi 2 atau kondisi akhir, dapat digunakan dengan pendekatan persamaan hukum boyle sebagai berikut :

Untuk menentukan besar tekanan, kita dapat memasukan variabel tekanan awal, volume awal, dan book akhir kedalam persamaan :

Jawaban : C

Jawaban A salah karena terjadi kesalahan perhitungan saat membagi dengan volume akhir

Jawaban B salah karena terjadi kesalahan perhitungan saat membagi dengan book akhir, serta perhitungan volume awal dan akhir terbalik

Jawaban D salah karena perbandingan book awal dan akhir terbalik

Jawaban Due east salah karena terjadi kesalahan perhitungan