RPP Teori Kinetik Gas Kurikulum 2013 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Mata Pelajaran Kelas/Semester Peminatan Alokasi Waktu : Fisika : XI/Dua : M-IPA : 4 x 3 JP A. Kompetensi Inti KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. B. Kompetensi Dasar 3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang tertutup. C. Indikator 3.8.1 Menyebutkan sifat-sifat gas ideal. 3.8.2 Menyebutkan persamaan umum gas ideal. 3.8.3 Menjelaskan secara singkat pengertian Teori Kinetik gas. 3.8.4 Menjelaskan hukum-hukum yang mendasari persamaan gas ideal. 3.8.5 Menjelaskan teori ekipartisi energi. 3.8.6 Mengemukakan Hubungan antara Tekanan, Suhu, dan Energi Kinetik Gas.
3.8.7 Menghitung menggunakan persamaan kecepatan partikel gas. 3.8.8 Menentukan energi dalam dari suatu gas. 3.8.9 Menganalisis persamaan umum gas ideal. 3.8.10 Memecahkan persoalan fisika menggunakan persamaan umum gas ideal. 3.8.11 Merumuskan persamaan kecepatan partikel gas. D. Tujuan Pembelajaran Setelah menperoleh penjelasan, pemaparan, dan ilustrasi dari guru serta diskusi kelompok, diharapkan : 1. Siswa dapat menyebutkan sifat-sifat gas ideal 2. Siswa mampu menyebutkan persamaan gas ideal 3. Siswa mampu menjelaskan pengertian Teori Kinetik gas 4. Siswa mampu menjelaskan hukum-hukum pada gas ideal 5. Siswa dapat menjelaskan teori ekipartisi energi 6. Siswa dapat mengemukakan Hubungan antara Tekanan, Suhu, dan Energi Kinetik Gas 7. Siswa dapat menghitung menggunakan persamaan kecepatan partikel gas 8. Siswa dapat menentukan energi dalam dari suatu gas 9. Siswa dapat menganalisis persamaan umum gas ideal 10. Siswa dapat memecahkan persoalan fisika menggunakan persamaan umum gas ideal 11. Siswa dapat merumuskan persamaan kecepatan partikel gas E. Materi Ajar Teori Kinetik (atau teori kinetik pada gas) berupaya menjelaskan sifat-sifat makroskopik gas, seperti tekanan, suhu, atau volume, dengan memperhatikan komposisi molekular mereka dan gerakannya. Gas yang paling sederhana dan mendekati sifat-sifat gas sejati adalah gas ideal. Adapun sifat-sifat gas ideal diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Gas terdiri dari molekul-molekul yang sangat banyak, dengan jarak pisah antar molekul lebih besar dari ukuran molekul. Hal ini meunjukkan bahwa gaya tarik antar molekul sangat kecil dan diabaikan. 2. Molekul-molekul gas bergerak acak ke segala arah sama banyaknya dan memenuhi hukum Newton tentang gerak
3. Molekul-molekul gas hanya bertumbukan dengan dinding tempat gas secara sempurna 4. Dinding wadah adalah kaku sempurna dan tidak akan bergerak Hukum-hukum gas terdiri atas hukum Boyle, Hukum Charles, hukum Gay lussac, dan hukum Boyle-Gay lussac. Berikut adalah penjelasan mengenai hukum-hukum gas. 1. Hukum Boyle P 1 V 1 = P 2 V 2 2. Hukum Charles V 1 T 1 = V 2 T 2 3. Hukum Gay Lussac 4. Boyle-Gay Lussac P 1 T 1 = P 2 T 2 P 1 V 1 T 1 = P 2 V 2 T 2 Hukum Boyle-Gay Lussac yang secara matematis dituliskan dalam persamaan (4) hanya berlaku apabila selama proses berlangsung jumlah pertikel berubah, volume gas juga berubah, walaupun tekanan dan suhu dipertahankan konstan. PV T N Dengan memasukkan konstanta pembanding k, maka diperoleh: PV T =kn PV =NkT Apabila kita definisikan konstanta lain, yaitu R = N A kt maka diperoleh persamaan: PV = Nrt
a. Teori Kinetik Gas secara Makroskopis 1. Tekanan Gas dalam Ruang Tertutup Berdasarkan anggapan bahwa molekul bergerak secara acak kesegala arah dengan kelajuan tetap, maka: v 2 = 1 v 2 3 v 2 x = v 2 y = v 2 z v 2 = v 2 x + v 2 y + v 2 z = 3 2 v x Jika persamaan ke (8) dimasukkan ke persamaan ke (9), maka akan didapatkan: P= 1 3 Nm 0 v2 V 2. Suhu dan Gas Ideal Suhu gas ideal dapat diturunkan dari persamaan awal pada persamaan tekanan P= 2 3 N EK V dan persamaan keadaan gas ideal PV=NkT. b. Teori Kinetik Gas secara Mikroskopis 1. Kecepatan Efektif Gas Ideal Mengingatakan bahwa massa jenis ρ= m v dan massa total Nm, maka persamaan tersebut dapat di tulis menjadi P= 1 N m 0 v 2 rms = 1 m 3 v 3 v v2 = 1 rms 3 ρ v2 rms = v 3 P rms ρ 2. Teorema Ekipartisi Energi Berdasarkan hasil analisis mekanika statistik, untuk sejumlah besar partikel yang memenuhi hukum gerak Newton pada suatu sistem dengan suhu mutlak T, maka energi yang tersedia terbagi merata pada setiap derajat kebebasan sebesar 1/2kT. Pernyataan ini selanjutnya disebut
teorema ekipartisi energi. Derajat kebebasan yang dimaksud disini adalah setiap cara bebas yang dapat dilakukan oleh partikel untuk menyerap energi. Maka, setiap molekul dengan f derajat kebebasan akan memiliki energi rata-rata: É=f ( 1 2 kt ) F. Metode Pembelajaran 1. Model : Inquiry Terbimbing 2. Metode : Diskusi, tanya jawab, ceramah, inkuiri dan demostrasi menggunakan macromedia flash 3. Pendekatan : Saintifik F. Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran 1. Media dan Alat : a. Media Presentasi. b. Alat dan Gambar Peraga. c. Peralatan Praktikum sederhana 2. Sumber Belajar : a. Buku Ajar Fisika Kelas XI. b. Giancoli. 2001. Fisika jilid 1,2 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. c. Halliday & Resnick. 1991. Fisika 1,2 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. d. Kanginan, Marthen. 1996. Fisika SMA. Jakarta: Erlangga. e. Young & Freedamn. 2002. Fisika jilid 1,2 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. f. Internet.
G. Langkah Kegiatan 1. Pertemuan Pertama 3 JP, @ 3 X 45 menit Kegiatan Deskripsi Alokasi Waktu Pendahuluan Mengucapkan salam dan doa sebagai implementasi sifat religius 10 menit Pengkondisian kelas sebagai implementasi disiplin Apresepsi, motivasi dan pra konsep Inti Apresepsi : Apakah ciri dari zat gas? sebutkan persamaan-persamaan pada gas. saat meniup balon apa yang terjadi? Mengapa balon gas bisa terbang? Mengapa balon gas panas dapat mengudara? Menyampaikan tujuan pembelajaran dan batasan materi pada pertemuan hari ini. a. Mengamati 90 menit Guru Menampilkan sebuah animasi mengenai hukum-hukum pada gas ideal dan contohnya dalam
kehidupan sehari-hari. Siswa memperhatikan animasi yang ditayangkan oleh guru. Guru menanyakan persoalanpersoalan yang terkait dengan hukum-hukum pada gas ideal seperti hubungan tekanan, suhu, dan volume, aplikasinya dalam kehidupan, dan penurunan persamaan gas ideal berdasarkan hukum-hukum pada gas ideal, serta sifat-sifat gas idea. b. Menanya (Merumuskan Masalah) Guru memberikan kesempatan dan memberikan dorongan kepada seluruh siswa untuk mengajukan pertanyaan. Selanjutnya guru meminta siswa untuk duduk dengan kelompok yang telah dibentuk sebelumnya pada pertemuan sebelumnya. Siswa secara berkelompok mendiskusikan hipotesis. Guru membimbing siswa dalam menemukan hipotesis dari persoalan yang diberikan guru. c. Mengeksplorasi Secara berkelompok, peserta didik
mencari informasi terkait gas ideal (melalui internet). Secara berkelompok, peserta didik mendiskusikan mengenai hipotesis yang awalnya telah disepakati kelompok. Secara berkelompok, peserta didik berlatih menyelesaikan soal-soal dan tugas tugas yang ada di buku modul terkait materi gas ideal. d. Mengomunikasikan Peserta didik menuliskan laporan kerja hasil diskusi. Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok di depan kelas dan peserta didik dari kelompok lain memberikan tanggapan. Guru memberikan penegasan terhadap hasil pembelajaran peserta didik. Penutup Peserta didik di bawah bimbingan guru membuat rangkuman tentang konsep materi gas ideal. Guru meminta agar peserta didik menganalisis materi gas ideal dengan mengerjakan buku siswa sebagai 25 menit
bentuk evaluasi Guru menyampaikan rencana materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya. 2. Pertemuan kedua 3 JP, @ 3 X 45 menit Kegiatan Deskripsi Alokasi Waktu Pendahuluan Mengucapkan salam dan doa sebagai implementasi sifat religius 10 menit Pengkondisian kelas dilanjutkan dengan pembiasaan sebagai implementasi disiplin Apresepsi, motivasi dan pra konsep Apresepsi : 1. Rumus dari momentum dan implus? 2. Apa yang dimaksud dengan tekanan? 3. Apakah yang terjadi saat kita memompa ban dalam roda sepeda atau mobil? 4. Mengapa ban atau balon dapat meletus di bawah terik sinar matahari?
Menyampaikan tujuan pembelajaran dan batasan materi pada pertemuan hari ini. Inti a. Mengamati Guru menampilkan sebuah percobaan melalui phet simulatin mengenai suatu gas pada ruang tertutup. Siswa memperhatikan percobaan yang ditayangkan oleh guru. Guru menanyakan persoalanpersoalan yang terkait dengan tekanan, suhu dan energy kinetic pada suatu gas berdasarkan percobaan phet simulation. Guru meminta siswa untuk mengerkan LKPD kepada siswa secara berkelompok. b. Menanya (Merumuskan Masalah) Guru memberikan kesempatan dan memberikan dorongan kepada seluruh siswa untuk mengajukan pertanyaan. Selanjutnya guru meminta siswa untuk duduk dengan kelompok yang telah dibentuk sebelumnya pada pertemuan sebelumnya. Guru membagikan LKPD kepada kelompok siswa yang telah dibentuk pada pertemuan sebelumnya. Siswa secara berkelompok membaca dan memahami isi dari LKPD. Siswa secara berkelompok 100 menit
mendiskusikan hipotesis. Guru membimbing siswa dalam menemukan hipotesis dari persoalan yang diberikan guru dan membimbing siswa dalam memahami tugas yang ada dalam LKPD. c. Mengeksplorasi Secara berkelompok, peserta didik mencari informasi terkait tekanan, suhu, dan energy kinetic pada suatu gas (melalui internet). Secara berkelompok, peserta didik mendiskusikan mengenai hipotesis yang awalnya telah disepakati kelompok. Secara berkelompok, peserta didik mengerjakan LKPD yang sebelumnya telah dibaca dan dipahami. d. Mengomunikasikan Peserta didik menuliskan laporan kerja hasil diskusi. Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok di depan kelas dan peserta didik dari kelompok lain memberikan tanggapan.
Guru memberikan penegasan terhadap hasil pembelajaran peserta didik. Penutup Peserta didik di bawah bimbingan guru membuat rangkuman tentang tekanan, suhu, dan energy kinetic pada suatu gas tertutup. Guru memberikan PR agar peserta didik menganalisis rangkuman tentang tekanan, suhu, dan energy kinetic pada suatu gas tertutup. Guru menyampaikan rencana materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya dan pengadaan ulangan harian pada pertemuan selanjutnya. 15menit 3. Pertemuan ketiga 3 JP, @ 3 X 45 menit Kegiatan Deskripsi Alokasi Waktu Pendahuluan Mengucapkan salam dan doa sebagai implementasi sifat religius 10 menit Pengkondisian kelas dilanjutkan dengan pembiasaan sebagai implementasi disiplin Apresepsi, motivasi dan pra konsep Apresepsi : 1. Apa pengertian kecepatan?
Inti 2. Apa Persamaan kecepatan? 3. Berapa Besarnya energy kinetic pada gas ideal? Menyampaikan tujuan pembelajaran dan batasan materi pada pertemuan hari ini. a. Mengamati Guru Menampilkan ilustrasi mengenai kecepatan efektif pada gas Siswa memperhatikan ilustrasi yang ditayangkan oleh guru. Guru menanyakan persoalanpersoalan yang terkait dengan kecepatan efektif gas. 45 menit b. Menanya (Merumuskan Masalah) Guru memberikan kesempatan dan memberikan dorongan kepada seluruh siswa untuk mengajukan pertanyaan. Selanjutnya guru meminta siswa untuk duduk dengan kelompok yang telah dibentuk sebelumnya pada pertemuan sebelumnya. Siswa secara berkelompok mendiskusikan hipotesis. Guru membimbing siswa dalam menemukan hipotesis dari persoalan yang diberikan guru.
c. Mengeksplorasi Secara berkelompok, peserta didik mencari informasi terkait kecepatan efektif gas (melalui internet). Secara berkelompok, peserta didik mendiskusikan mengenai hipotesis yang awalnya telah disepakati kelompok. d. Mengomunikasikan Peserta didik menuliskan laporan kerja hasil diskusi. Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok di depan kelas dan peserta didik dari kelompok lain memberikan tanggapan. Guru memberikan penegasan terhadap hasil pembelajaran peserta didik. Penutup Peserta didik di bawah bimbingan guru membuat rangkuman tentang konsep materi gas ideal. Guru mengatur tempat duduk siswa 70 menit Peserta didik mengerjakan soal-soal Ulangan Harian. Guru menyampaikan rencana materi pembelajaran pada pertemuan
selanjutnya dan pengadaan remedial serta pengayaan pada pertemuan selanjutnya. 4. Pertemuan keempat 3 JP, @ 3 X 45 menit Kegiatan Deskripsi Alokasi Waktu Pendahuluan Mengucapkan salam dan doa sebagai implementasi sifat religius 10 menit Pengkondisian kelas dilanjutkan dengan pembiasaan sebagai implementasi disiplin Apresepsi, motivasi dan pra konsep Inti Apresepsi : 1. Sebutkan jenis-jenis gas dan contohnya. 2. Apa perbedaan gerak translasi dan rotasi? 3. Bagaimana hubungan suhu dengan energy kinetic? Menyampaikan tujuan pembelajaran dan batasan materi pada pertemuan hari ini. b. Mengamati Guru Menampilkan ilustrasi mengenai Teorema Ekipartisi Energi 55 menit
Siswa memperhatikan ilustrasi yang ditayangkan oleh guru. Guru menanyakan persoalanpersoalan yang terkait dengan Teorema Ekipartisi Energi. b. Menanya (Merumuskan Masalah) Guru memberikan kesempatan dan memberikan dorongan kepada seluruh siswa untuk mengajukan pertanyaan. Selanjutnya guru meminta siswa untuk duduk dengan kelompok yang telah dibentuk sebelumnya pada pertemuan sebelumnya. Siswa secara berkelompok mendiskusikan hipotesis. Guru membimbing siswa dalam menemukan hipotesis dari persoalan yang diberikan guru. c. Mengeksplorasi Secara berkelompok, peserta didik mencari informasi terkait Teorema Ekipartisi Energi (melalui internet). Secara berkelompok, peserta didik mendiskusikan mengenai hipotesis yang awalnya telah disepakati kelompok.
d. Mengomunikasikan Peserta didik menuliskan laporan kerja hasil diskusi. Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok di depan kelas dan peserta didik dari kelompok lain memberikan tanggapan. Guru memberikan penegasan terhadap hasil pembelajaran peserta didik. Penutup Peserta didik di bawah bimbingan guru membuat rangkuman tentang konsep Teorema Ekipartisi Energi. Guru mengatur tempat duduk siswa 60 menit Peserta didik sebagian mengerjakan remedial dan sebagian mengerjakan pengayaan. Guru menyampaikan rencana materi pembelajaran pada pertemuan selanjutnya dan pengadaan remedial serta pengayaan pada pertemuan selanjutnya.
Instrumen Penilaian 1. Metode dan bentuk instrumen Metode Sikap Tes Unjuk Kerja Tes Tertulis Bentuk Instrumen Lembar pengamatan sikap dan rubrik Lembar penilaian kinerja dan rubrik Lembar tes tertulis 2. Instrumen Penilaian a) Lembar Pengamatan Sikap Pengamatan perilaku ilmiah No. Aspek yang dinilai Skor (1-3) Keteranga n 1. Rasa ingin tahu 2. Ketelitian dalam melakukan pengamatan 3. Ketekunan dan tanggungjawab dalam belajar dan bekerja, baik secara individu maupun berkelompok 4. Keterampilan berkomunikasi pada saat belajar Jumlah skor yang diperoleh Skor maksimal 4 x 3 = 12
Rubrik penilaian perilaku ilmiah No. Aspek yang dinilai Rubrik 1. Menunjukkan rasa ingin tahu terhadap materi belajar dan hubungannya dengan kehidupan seharihari 2. Ketelitian dalam melakukan pengamatan terhadap suatu benda atau kejadian 3. Ketekunan dan tanggungjawab dalam belajar dan bekerja baik secara individu maupun Skor 3 Menunjukkan rasa ingin tahu yang besar, antusias, aktif dalam dalam kegiatan kelompok. Skor 2 Menunjukkan rasa ingin tahu, namun tidak terlalu antusias, dan baru terlibat aktif dalam kegiatan kelompok ketika disuruh. Skor 1 Tidak menunjukkan antusias dalam pengamatan, sulit terlibat aktif dalam kegiatan kelompok walaupun telah didorong untuk terlibat. Skor 3 Menganalisis objek pengamatan dengan hati-hati dan teliti. Skor 2 Menganalisis objek pengamatan dengan hati-hati dan teliti. Skor 1 Menganalisis objek pengamatan dengan hati-hati dan teliti. Skor 3 Tekun dalam menyelesaikan tugas dengan hasil terbaik yang bisa dilakukan, berupaya tepat waktu. Skor 2
berkelompok 4. Keterampilan berkomunikasi pada saat belajar Berupaya tepat waktu dalam menyelesaikan tugas, namun belum menunjukkan upaya terbaiknya Skor 1 Tidak berupaya sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas, dan tugasnya tidak selesai Skor 3 Aktif dalam tanya jawab, dapat mengemukaan gagasan atau ide, menghargai pendapat siswa lain Skor 2 Aktif dalam tanya jawab, tidak ikut mengemukaan gagasan atau ide, menghargai pendapat siswa lain Skor 1 Aktif dalam tanya jawab, tidak ikut mengemukaan gagasan atau ide,kurang menghargai pendapat siswa lain Penilaian Nilai Jumlah Skor skor maksimal 100 b) Lembar penilaian psikomotorik Penilaian psikomotorik siswa (kinerja)
No. Aspek yang dinilai Skor (1-3) Keteranga n 1. Cara merangkai alat dan bahan 2. Cara melakukan percobaan 3. Keterampilan membaca alat ukur 4. Keterampilan menafsirkan hasil percobaan Jumlah skor yang diperoleh Skor maksimal 4 x 3 = 12 SOAL EVALUASI KOGNITIF LEMBAR SOAL ULANGAN HARIAN KD 3.8 Selesaikanlah pertanyaan berkut ini dengan baik dan benar! 1. Jelaskan pengertian gas ideal! 2. Sebutakan sifat-sifat gas ideal dan hukum-hukum gas ideal! 3. Sebuah tabung bervolume 590 liter berisi gas oksigen pada suhu 20 C dan tekanan 5 atm. Tentukan massa oksigen dalam tangki! (Mr oksigen = 32 kg/kmol) 4. Tangki berisi gas ideal 6 liter dengan tekanan 1,5 atm pada suhu 400 K. Tekanan gas dalam tangki dinaikkan pada suhu tetap hingga mencapai 4,5 atm. Tentukan volume gas pada tekanan tersebut! 5. Udara dalam ban mobil pada suhu 15 C mempunyai tekanan 305 kpa. Setelah berjalan pada kecepatan tinggi, ban menjadi panas dan tekanannya menjadi 360 kpa. Berapakah temperatur udara dalam ban jika tekanan udara luar 101 kpa? 6. Tekanan gas dalam tabung tertutup menurun 64% dari semula. Jika kelajuan partikel semula adalah v, tentukan kelajuan partikel sekarang!
7. Sejumlah gas berada dalam ruang tertutup bersuhu 327 C dan mempunyai energi kinetik E k. Jika gas dipanaskan hingga suhunya naik menjadi 627 C. Tentukan energi kinetik gas pada suhu tersebut! 8. Satu mol gas ideal monoatomik bersuhu 527 C berada di dalam ruang tertutup. Tentukan energi dalam gas tersebut! (k = 1,38. 10-23 J/K) 9. Dua mol gas ideal diatomik memiliki 5 derajat kebebasan bersuhu 800 K. Tentukan energi dalam gas tersebut! (k = 1,38. 10-23 J/K 10. Apa yang kamu ketahui dari teori ekipartisi! KUNCI JAWABAN ULANGAN HARIAN KD 3.8 KELAS XI 1. Gas ideal adalah gas yang secara tepat memenuhi hukum-hukum gas. Dalam keadaan nyata, tidak ada gas yang termasuk gas ideal, tetapi gas-gas nyata pada tekanan rendah dan suhunya tidak dekat dengan titik cair gas, cukup akurat memenuhi hukum-hukum gas ideal. 2. Adapun sifat-sifat gas ideal diantaranya adalah sebagai berikut : a. Gas terdiri dari molekul-molekul yang sangat banyak, dengan jarak pisah antar molekul lebih besar dari ukuran molekul. Hal ini meunjukkan bahwa gaya tarik antar molekul sangat kecil dan diabaikan.
b. Molekul-molekul gas bergerak acak ke segala arah sama banyaknya dan memenuhi hukum Newton tentang gerak c. Molekul-molekul gas hanya bertumbukan dengan dinding tempat gas secara sempurna d. Dinding wadah adalah kaku sempurna dan tidak akan bergerak 3. Diketahui : V = 5,9. 10-1 m 3 P = 5. 1,01. 10 5 Pa T = 20 C = 293 K Ditanyakan : m =.? Jawaban : PV = nrt dan n = M / Mr sehingga : PV = mrt / Mr m = PVMr / RT = 5. 1,01. 10 5.0,59. 32 / 8,314. 293 = 3,913 kg 4. Diketahui : V 1 = 6 liter P 1 = 1,5 atm T 1 = 400 K P 2 = 4,5 atm T 2 = 400 K Ditanyakan : V 2 =.? Jawaban : P 1 V 1 = P 2 V 2 V 2 = P 1 V 1 / P 2 = 1,5. 6 / 4,5 = 2 liter 5. Diketahui : T 1 = 288 P 2 = 360 +101 = 461 kpa Ditanyakan : T 2 =.? Jawaban : P 1 = 305 + 101 = 406 kpa P 1 / T 1 = P 2 / T 2 406 / 288 = 461 / T 2 T 2 = 327 K
6. Diketahui : P 2 = 36% P 1 V 1 = v Ditanyakan : V 2 =.? Jawaban : = 54 C Kita mengetahui : P = Nmv 2 / 3V Berarti P = v 2 atau akar P = v v1 / v2 = akar P1 / P2 = akar 0,36 P1 / P1 = 0,6 v 2 = 1/ 0,6 v 1 = 10 / 6 v 1 = 5/3 v 1 7. Diketahui : T 1 = (327+273) K = 600 K E k1 = E k T 2 = (627+273) K = 900 K Ditanyakan : E k2 =.? Jawaban : E k = 3/2 kt E k = T Ek2 / Ek1 = T2 / T1 Ek1 / Ek2 = 900 / 600 E k2 = 1,5 E k1 E k2 = 1,5 E k 8. Diketahui : n = 1 mol T = (527+273) K = 800 K Ditanyakan : U =.? Jawaban : U = N E k
U = n N A 3/2 kt = 1. 6,02. 10 23. 3/2.1,38. 10-23. 800 = 1. 10 4 joule 9. Diketahui : n = 2 mol T = 800 K f = 5 Ditanyakan : U =.? Jawaban : U = f/2 N E k U = n N A f/2 kt = 2. 6,02. 10 23. 5/2. 1,38. 10-23. 800 = 3,32. 10 4 joule DAFTAR NILAI ULANGAN HARIAN (Tes Uraian) Mata Pelajaran :... Kelas / Semester :... Hari/Tanggal :...... Kompetensi Dasar :... KKM :... N Nama Skor dan Capaian Jumlah Nilai Ketuntasa O 1 2 3 Skor 1 2 3 n
4 Jumlah Skor Capaian Jumlah Skor Seharusnya Presentasi Capaian Nilai= Jumlah Bobot Soal Remedial 1. Gas ideal berada dalam wadah tertutup pada mulanya mempunyai tekanan P dan volume V. Apabila tekanan gas dinaikkan menjadi 4 kali semula dan volume gas tetap maka perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir gas adalah 2. Tentukan energi kinetik translasi rata-rata molekul gas pada suhu 57 o C! 3. Suatu gas bersuhu 27 o C berada dalam suatu wadah tertutup. Agar energi kinetiknya meningkat menjadi 2 kali energi kinetik semula maka gas harus dipanaskan hingga mencapai? 4. Suatu gas ideal berada di dalam ruang tertutup. Gas ideal tersebut dipanaskan hingga kecepatan rata-rata partikel gas meningkat menjadi 3 kali kecepatan awal. Jika suhu awal gas adalah 27 o C, maka suhu akhir gas ideal tersebut adalah 5. Tiga mol gas berada di dalam suatu ruang bervolume 36 liter. Masing-masing molekul gas mempunyai energi kinetik 5 x 10 21 Joule. Konstanta gas umum = 8,315 J/mol.K dan konstanta Boltzmann = 1,38 x 10-23 J/K. Hitung tekanan gas dalam ruang tersebut!
Pengayaan Persamaan keadaan Van der Waals Gas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles, yakni hukum gas ideal (persamaan (6.5)), disebut gas ideal. Namun, didapatkan, bahwa gas yang kita jumpai, yakni gas nyata, tidak secara ketat mengikuti hukum gas ideal. Semakin rendah tekanan gas pada temperatur tetap, semakin kecil deviasinya dari perilaku ideal. Semakin tinggi tekanan gas, atau dengan kata lain, semakin kecil jarak intermolekulnya, semakin besar deviasinya. Paling tidak ada dua alasan yang menjelaskan hal ini. Peratama, definisi temperatur absolut didasarkan asumsi bahwa volume gas real sangat kecil sehingga bisa diabaikan. Molekul gas pasti memiliki volume nyata walaupun mungkin sangat kecil. Selain itu, ketika jarak antarmolekul semakin kecil, beberapa jenis interaksi antarmolekul akan muncul. Fisikawan Belanda Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) mengusulkan persamaan keadaan gas nyata, yang dinyatakan sebagai persamaan keadaan van der Waals atau persamaan van der Waals. Ia memodifikasi persamaan gas ideal (persamaaan 6.5) dengan cara sebagai berikut: dengan menambahkan koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurango dari suku V yang menjelaskan volume real molekul gas. Sehingga didapat: [P + (n2a/v2)] (V nb) = nrt (6.12) Keterangan : P = tekanan V = volume n = jumlah mol zat V m = V/n = volume molar, volume 1 mol gas atau cairan T = temperatur (K) R = tetapan gas ideal (8.314472 J/(mol K))
[P + (n 2 a/v 2 )] (V nb) = nrt (6.12) a dan b adalah nilai yang ditentukan secara eksperimen untuk setiap gas dan disebut dengan tetapan van der Waals (Tabel 6.1). Semakin kecil nilai a dan b menunjukkan bahwa perilaku gas semakin mendekati perilaku gas ideal. Besarnya nilai tetapan ini juga berhbungan denagn kemudahan gas tersebut dicairkan.