Contoh soal teori kinetik gas nomor 1
Pada keadaan normal (T = 0 oC dan P = 1 atm), 4 gram gas oksigen (O2) dengan berat molekul Mr = 32 memiliki volume sebesar … (R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 105 N/m2).
A. 1,4 x 10-6 m3
B. 2,8 x 10-3 m3
C. 22,4 x 10-3 m3
D. 2,8 m3
E. 22,4 m3
Pembahasan
- PV = nRT
- 105 N/m2 . V = (4 g / 32 g/mol) . 8,314 J/mol K . (0 + 273) K
- 105 N/m2 . V = 283,7 J
- V = (283,7 / 105) m3 = 2,8 x 10-3 m3
Soal ini jawabannya B.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 2
6,9 liter gas ideal suhunya 27 oC dan tekanan 60 N/m2. Jika k = 1,38 x 10-23 J/K berarti jumlah partikel gas tersebut adalah …
A. 1016
B. 1018
C. 1019
D. 1020
E. 1022
Pembahasan
- PV = NkT
- 60 N/m2 . 6,9 x 10-3 m3 = N . 1,38 x 10-23 J/K . (27 + 273) K
- 414 x 10-3 Nm = N . 414 x 10-23 J
- N = 10-3 / 10-23 = 1020
Soal ini jawabannya D.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 3
Suatu gas ideal pada tekanan atmosfir P dan suhu 27 oC dimampatkan sampai volumenya setengah kali dari semula. Jika suhunya dinaikkan menjadi 54 oC, berapakah tekanannya?
A. 0,25 P
B. 0,54 P
C. 1 P
D. 2 P
E. 2,18 P
Pembahasan
P2 =
Soal ini jawabannya E.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 4
Sejumlah gas ideal dalam suatu ruang mengalami proses isobarik sehingga volumenya menjadi dua kali volume semula. Suhu gas tersebut akan berubah dari 27 oC menjadi …
A. 54 oC
B. 108 oC
C. 327 oC
D. 427 oC
E. 600 oC
Pembahasan
T2 =
Soal ini jawabannya C.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 5
Suatu jenis gas menempati suatu volume 100 cm3 pada temperatur 0 oC dan tekanan 1 atm. Bila temperatur menjadi 50 oC sedangkan tekanan menjadi 2,0 atm maka volume gas akan menjadi …
A. 38,4 cm3
B. 45,5 cm3
C. 59,2 cm3
D. 84,5 cm3
E. 118,3 cm3
Pembahasan
V2 =
V2 =
Soal ini jawabannya C.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 6
Jika konstanta Boltzmann k = 1,38 x 10-23 J/K maka energi kinetik sebuah atom gas helium pada suhu 27 oC adalah …
A. 1,14 x 10-21 J
B. 2,07 x 10-21 J
C. 2,42 x 10-21 J
D. 5,59 x 10-21 J
E. 6,21 x 10-21 J
Pembahasan
- Ek = 3/2 k T
- Ek = 3/2 . 1,38 x 10-23 J/K . (27 + 273) K
- Ek = 3/2 . 1,38 x 10-23 J/K . 300
- Ek = 6,21 x 10-21 J
Soal ini jawabannya E.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 7
Suatu gas ideal, dalam suatu ruang tertutup bersuhu 27 oC. Untuk mengubah energi kinetik partikelnya menjadi 2 Ek, suhu gas harus dijadikan …
A. 37 oC
B. 45 oC
C. 310 oC
D. 327 oC
E. 347 oC
Pembahasan
T =
Soal ini jawabannya D.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 8
Agar kecepatan efektif partikel gas menjadi 3 kali semula, suhunya harus ditingkatkan menjadi … semula.
A. sama
B. 1,5 kali
C. 6 kali
D. 9 kali
E. 12 kali
Pembahasan
[latex]\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}}[/latex] = [latex]\frac {\sqrt {\frac {3kT_1} {m_0}}} {\sqrt {\frac {3kT_2} {m_0}}}[/latex]
[latex]\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}}[/latex] = [latex]\sqrt {\frac {T_1} {T_2}}[/latex]
[latex]\frac {v_{rms-1}} {3 v_{rms-1}}[/latex] = [latex]\sqrt {\frac {T_1} {T_2}}[/latex]
[latex]\sqrt {\frac {T_1} {T_2}}[/latex] = [latex]\frac {1} {3}[/latex]
[latex]\frac {T_1} {T_2}[/latex] = [latex]\frac {1} {9}[/latex]
T2 = 9T1 atau 9 kali
Soal ini jawabannya D.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 9
Besar energi dalam 4 mol gas monoatomik pada suhu 127 oC adalah … (R = 8,31 J/mol K).
A. 6,332 J
B. 19,944 J
C. 24,825 J
D. 33,240 J
E. 34,327 J
Pembahasan
- U = 3/2 n R T
- U = 3/2 . 4 . 8,31 J/mol K . (127 + 273) K
- U = 19.944 J
Soal ini jawabannya B.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 10
Kecepatan rata-rata molekul gas oksigen pada suhu 0 oC dan berat atom oksigen 16 adalah …
A. 641 m/s
B. 461 m/s
C. 146 m/s
D. 416 m/s
E. 614 m/s
Pembahasan
vrms = [latex]\sqrt {\frac {3RT} {Mr}}[/latex]
vrms = [latex]\sqrt {\frac {3 . 8.314 . 273} {32}}[/latex] = 461 m/s
Soal ini jawabannya B.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 11
Bila suhu mutlak gas ideal dinaikkan menjadi 9 kali semula, maka laju partikel itu menjadi …
A. 9
B. 1/9
C. 1
D. 1/3
E. 3
Pembahasan
[latex]\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}}[/latex] = [latex]\frac {\sqrt {\frac {3RT_1} {Mr}}} {\sqrt {\frac {3RT_2} {Mr}}}[/latex]
[latex]\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}}[/latex] = [latex]\sqrt {\frac {T_1} {T_2}}[/latex]
[latex]\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}}[/latex] = [latex]\sqrt {\frac {T_1} {9T_1}}[/latex]
[latex]\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}}[/latex] = [latex]\frac {1} {3}[/latex]
vrms-2 = 3vrms-1
Soal ini jawabannya E.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 12
Didalam ruangan yang bervolume 3 liter terdapat 100 miligram gas dengan tekanan 1 atm. Jika 1 atm = 105 N/m2, maka kelajuan rata-rata partikel gas tersebut adalah …
A. 1,5 x 102 m/s
B. 1,5 x 103 m/s
C. 2,25 x 103 m/s
D. 3 x 103 m/s
E. 9 x 103 m/s
Pembahasan
vrms = [latex]\sqrt {\frac {3P} {\rho}}[/latex]
vrms = [latex]\sqrt {\frac {3 . 10^5} {0,0001 kg / 0,003 m^3}}[/latex] = 3 x 103 m/s
Soal ini jawabannya D.
Contoh soal teori kinetik gas nomor 13
Sebanyak 4 gram gas neon dengan massa molekul 6 g/mol bersuhu 38 oC. Jika tekanan 1,8 x 105 Pa, maka energi dalam gas adalah … (diketahui k = 1,38 x 10-23 J/K, NA = 6,02 x 1023 molekul/mol).
A. 2,58 x 103 J
B. 3,12 x 103 J
C. 3,85 x 103 J
D. 4,23 x 103 J
E. 5,16 x 103 J
Pembahasan
- U = 3/2 N k T
- U = 3/2 . n NA . k . T
- U = 3/2 . 4/6 . 6,02 x 1023 . 1,38 x 10-23 . (38 + 273) K
- U = 2,58 x 103 J
Soal ini jawabannya A.