:: MATERI MUDAH :: Persamaan Gas Ideal Pertemuan ke 1

Transkripsi

1 A. ARGE PEMBELAJARAN : No :: MAERI MUDAH :: Persamaan Gas Ideal Pertemuan ke arget yang diharapkan Menyebutkan ciri dan sifat konsep gas ideal. Menuliskan persamaan umum gas ideal. 3 Menentukan besaran fisis pada persamaan gas ideal. 4 Menyebutkan hukum hukum pada gas ideal. 5 Menjelaskan bunyi hukum hukum pada gas ideal. B. MAERI PEMBELAJARAN : EORI GAS IDEAL A. Konsep Gas Ideal Sifat sifat gas ideal dinyatakan sebagai berikut. a. Suatu gas terdiri dari partikel-partikel yang disebut molekul dan setiap molekul adalah identik (sama) sehingga tidak dapat dibedakan dengan molekul lainnya. b. Partikel-partikel gas berbentuk bola padat yang bergerak secara acak, segala arah, berbagai kecepatan dan memenuhi hukum gerak Newton. c. Jumlah molekul gas sangat banyak tetapi tidak terjadi gaya interaksi antar molekul. d. Ukuran molekul gas sangat kecil sehingga dapat diabaikan terhadap ukuran wadah. e. Molekul gas terdistribusi merata pada seluruh ruangan dalam wadah. f. Setiap tumbukan yang terjadi (antar molekul dengan molekul atau molekul dengan dinding wadah) adalah elastis sempurna. Dalam keadaan nyata tidak ada gas yang termasuk gas ideal tetapi gas-gas nyata pada tekanan rendah (lebih kecil dari satu atmosfer) dan suhunya tidak dekat dengan titik cair gas, cukup akurat memenuhi hukum-hukum gas ideal. B. Hukum Hukum pada Gas Ideal a. Hukum Boyle Hukum Boyle menyatakan bahwa : Jika suhu gas yang berada dalam bejana tertutup dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya Secara matematis sebagai berikut: PV konstan P V P V dengan : P = tekanan (N/m = Pa); V = volume (m 3 )

2 Sebuah silinder mengandung 0 liter gas pada tekanan 5 x 0 5 Pa. keran yang ada pada silinder dibuka sampai tekanan turun menjadi 0 x 0 5 Pa dan kemudian ditutup kembali. Maka volume gas tersebut sekarang menjadi. Diketahui : V = 0 Liter; P = 5 x 0 5 Pa; P = 0 x 0 5 Pa Ditanya : V =? Jawab : P V P V P V V P liter V 0 0 b. Hukum Charless Hukum Charless menyatakan bahwa : Jika volume gas yang berada dalam bejana tertutup dijaga konstan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Secara matematis sebagai berikut: P konstan P P dengan : P = tekanan (N/m = Pa); = suhu mutlak (Kelvin) Pada awal perjalanan, tekanan udara di dalam ban mobil adalah 406 kpa dengan suhu 5 O C. setelah berjalan pada kecepatan tinggi, ban menjadi panas dan ternyata tekanan udara di dalam ban telah menjadi 46 kpa. Jika pemuaian ban diabaikan, berapa suhu udara di dalam ban? Diketahui : P = 406 kpa; = 5 O C + 73 = 88 K; P = 46 kpa Ditanya : =? Jawab : P P P P 46 kpa kpa O C

3 c. Hukum Gay-Lussac Hukum Gay Lussac menyatakan bahwa : Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya Secara matematis sebagai berikut: V konstan V V.. Di mana: P = tekanan (N/m = Pa); V :Volume (m 3 ); : Suhu mutlak (K) Sebuah silinder mengandung 5 liter gas pada suhu 7 O C. jika suhunya dirubah menjadi 600 Kelvin. Maka volume gas tersebut sekarang menjadi. Diketahui : V = 5 L; = 7 O C + 73 = 300 K; = 600 K Ditanya : V =? Jawab : V V V V 600 V 5 30 Liter 300 d. Hukum Boyle Gay-Lussac Persamaan gas ideal yang memenuhi hukum Boyle dan Charles Gay Lussac dengan menyatukan ketiga persamaan, adalah : PV PV tetap PV Gas oksigen pada suhu 7 O C memiliki volume 5 Liter dan tekanan 0 5 N/m, berapakah volume gas oksigen tersebut jika tekanannya dibuat menjadi,5 x 0 5 N/m pada suhu 00 O C? Diketahui : = 7 O C + 73 = 300 K; V = 5 L; P = 0 5 N/m ; P =,5 x 0 5 N/m ; = 00 O C + 73 = 373 K Ditanya : V =?

4 Jawab : P V P V P V V P V 5, V 0,7 Liter C. Persamaan Umum Gas Ideal Hukum Boyle Gay Lussac berlaku untuk gas ideal dalam bejana tertutup (tidak bocor) sehingga massa atau jumlah mol gas adalah tetap. Jika mol gas berubah, ternyata volume gas berubah walaupun tekanan dan suhu dijaga konstan. Volume gas sebanding dengan jumlah mol (n) gas pada tekanan dan suhu yang tetap. Oleh Karena itu, persamaan umum gas ideal dirumuskan : P V nr Dengan P : tekanan (Pa atau atm) dengan atm = x 0 5 Pa : suhu (K) R : konstanta umum gas : 834 J kmol - K - = 0,08 L atm/molk V : volum (m 3 ) n : Jumlah mol (mol) Apabila jika R N A k, persamaan di atas akan menjadi : P V N k dengan : k = konstanta Boltzman =,38 x 0 3 J/K. *** IPS : Menggunakan Persamaan Gas Ideal *** ) Hati hati memilih R, Jika P dalam atm, maka R = 0,08 L.atm/mol.K Jika P dalam Pa = N/m, maka R = 8,3 x 0 3 J/k.mol ) Jangan lupa adalah suhu Mutlak, satuannya harus KELVIN (K). 3) Apabila m dalam gram, maka Mr dalam g/mol, maka n dalam mol. Apabila m dalam kg, maka Mr dalam kg/kmol, maka n dalam kmol. 4) Dalam keadaan standar SP, yaitu ekanan (P) = atm =,0 x 0 5 N/m ; Suhu () = 0 O C = 73 K, maka setiap n = mol gas apa saja memiliki volume,4 liter. 6 gram gas Oksigen (M = 3 gr/mol) berada pada tekanan atm dan suhu 7 o C. entukan volume gas jika diberikan nilai R = 8,34 J/mol.K Diketahui : m = 6 gram; Mr = 3 gr/mol; P = atm = x 0 5 Pa; = 7 O C + 73 = 300 K; R = 8,34 J/mol.K. Ditanya : V =?

5 Jawab : P V n R 6 3 V 0,047 m 5 0 V 8, *** FISIKA itu MUDAH *** C. EVALUASI BERSAMA : Silahkan lakukan evaluasi bersama dengan teman sebangku Anda, untuk memastikan apakah Anda telah memahami konsep Gas Ideal.. Perhatikan pernyataan di bawah ) Setiap partikel selalu bergerak dengan arah tertentu ) Gaya arik menarik antar partikel diperhitungkan 3) Partikel gas tersebar merata pada seluruh ruangan 4) Ukuran partikel gas dapat diabaikan terhadap ukuran wadah 5) Setiap tumbukan yang terjadi bersifat lenting sempurna Pernyataan yang sesuai denga sifat gas ideal adalah A. ) dan 3) saja D. ), 3), 4) B. ) dan 4) saja E. 3), 4), 5) C. ), ), 3). Di dalam ruang tertutup suhu suatu gas 7 C, tekanan atm dan volume 0,5 liter. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 37 C dan tekanan menjadi atm, maka volume gas menjadi... A. liter D. 0,5 liter B. 0,5 liter E. 0,065 liter C. 0,5 liter 3. Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu dan tekanan P. abung I abung II Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung, maka volume gas menjadi... A. / V D. /3 V B. 8/9 V E. 3/ V C. 9/8 V 4. Sebuah tangka bervolume 590 liter berisi gas oksigen pada suhu 0 O C dan tekanan 5 atm. entukan massa massa oksigen dalam tangki jika diketahui untuk oksigen Mr = 3 kg/kmol. D. EVALUASI MANDIRI :. Berikut ini adalah pernyataan pernyataan yang berkaitan dengan molekul gas! ) Partikel partikel bergerak secara acak ) Energy antar partikel mengalami perubahan karena tumbukan 3) Gaya arik menarik antar partikel diabaikan 4) umbukan yang terjadi antar partikel bersifat lenting sempurna 5) Saat terjadi tumbukan, partikel gas mengalami perubahan kecepatan karena memindahkan sebagian energy ke dinding

6 Pernyataan pernyataan di atas yang sesuai denga sifat gas ideal adalah A. ), 3), 5) D. ), 4), 5) B. ), 3), 4) E. 3), 4), 5) C. ), 3), 4). Pernyataan pernyataan di bawah ini berkaitan dengan gas: ) Gas terdiri dari partikel partikel yang disebut molekul ) Partikel partikel gas bergerak dalam lintasan lurus dengan laju konstan dan geraknya acak 3) umbukan yang terjadi antara partikel maupun dengan dinding wadah lenting sempurna 4) Dalam setiap gerak partikel gas tidak berlaku hukum hokum Newton tentang gerak 5) erdapat gaya arik menarik antar partikel maupun partikel dengan dinding wadah. Pernyataan yang sesuai dengan sifat sifat gas ideal adalah A. ), ), 3) D. ), 3), 4) B. ), ), 5) E. 3), 4), 5) C. ), 4), 5) 3. Suatu ruang tertutu gas ideal bersuhu 7 O C mempunyai tekanan P. kemudian gas dipanaskan sehingga suhunya menjadi 37 O C. jika volumenya naik menjadi tiga kali volume awal, perbandingan tekanan awal dan akhir adalah A. : 4 D. 3 : 6 B. : 3 E. 4 : C. 3 : 4. Gas ideal dalam ruang tertutup mempunyai suhu dan tekanan awal masing masing 7 O C dan atm. Jika gas dipanaskan sampai suhu 7 O C, tekanannya menjadi 3 atm, maka perbandingan antara volume awal dan akhir adalah A. : 6 D. 9 : 0 B. : 3 E. 0 : 9 C. 3 : 5. Sejumlah gas ideal berada di dalam ruangan tertutup mula-mula bersuhu 7 0 C. Supaya tekanannya menjadi 4 kali semula, maka suhu ruangan tersebut adalah A C D C B C E C C C 6. Berapakah volume 8 gram gas helium (Mr = 4 kg/kmol) pada suhu 5 O C dan tekanan 4,8 atm? 7. Suatu gas yang volumenya 600 L dengan suhu 7 O C dan tekanan 5 atm memiliki massa,95 kg. Berapa besar Mr gas tersebut? E. EVALUASI PENGEAHUAN Isilah tabel berikut ini dengan jujur dan penuh percaya diri! No arget yang diharapkan Dapat Menyebutkan ciri dan sifat konsep gas ideal. Dapat Menuliskan persamaan umum gas ideal. 3 Dapat Menentukan besaran fisis pada persamaan gas ideal. 4 Dapat Menyebutkan hukum hukum pada gas ideal. 5 Dapat Menjelaskan bunyi hukum hukum pada gas ideal. Setelah Mengikuti KBM, Menurut saya Setuju Ragu Ragu idak Setuju Dengan bangga saya menuliskan arget Nilai Ulangan Harian untuk Materi ini adalah