NAMA:AIK SOPIAH

NIM: ACC 115 033

PRODI:PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS: FKIP

JURUSAN: MIPA

MATA KULIAH: FISIKA DASAR II

A.    Pengertian gas ideal

Gas ideal adalah gas teoritis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak secara acak dan tidak saling berinteraksi. Konsep gas ideal sangat berguna karena memenuhi hukum gasideal, sebuah persamaan keadaan yang disederhanakan, sehingga dapat dianalisis dengan mekanika statistika.

Pada kondisi normal seperti temperatur dan tekanan standar, kebanyakan gas nyata berperilaku seperti gas ideal. Banyak gas seperti nitrogen, oksigen, hidrogen, gas mulia dan karbon dioksida dapat diperlakukan seperti gas ideal dengan perbedaan yang masih dapat ditolerir.^[1] Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperatur tinggi dan tekanan rendah,^[1] karena kerjayang melawan gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuran molekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul.

Model gas ideal tak dapat dipakai pada suhu rendah atau tekanan tinggi, karena gaya intermolekuler dan ukuran molekuler menjadi penting. Model gas ideal juga tak dapat dipakai pada gas-gas berat seperti refrigeran atau gas dengan gaya intermolekuler kuat, seperti uap air. Pada beberapa titik ketika suhu rendah dan tekanan tinggi, gas nyata akan menjalani fase transisi menjadi liquidatau solid. Model gas ideal tidak dapat menjelaskan atau memperbolehkan fase transisi. Hal ini dapat dijelaskan dengan persamaan keadaan yang lebih kompleks.

      Yang disebut gas ideal atau gas sempurna ialah gas yang dengan tepat memenuhi hukum boyle dan hukum gay-lussac: pv=n R T. Di sni p=tekanan, v=volume, n=jumlah mol, T=temperatur absolut (mutlak), R=konstanta umum gas.baik hukum Boyle-Gay lussac, maupun besaran yang terkandung di dalamnya, pv= nRT ini diebut juga persamaan keadaan gas ideal.

      Telah kita ketahui pula tak adanya gas sejati yang tepat memenuhi hukum Boyle-Gay lussac. Tetapi, bila tekanannya tidak terlalu tinggi dan temperaturnya tidak terlalu rendah gas sejati akan mirip gas ideal, dan sifatnya dapat dilukiskan oleh pv = nRT. Dalam pasal ini akan ditinjau tasiran teori kinetik  tentang gas ideal.

Teori kinetik gas ideal di dasarkan atas bebrapa anggapan:

1.      gas ideal terdiri atas partikel ( atom ataupun molekul) dalam jumlah yang besar sekali.

2.      partikel itu terbesar merata dan bergerak secara rambangan

3.      jarak antar partikel jauh lebih besar dari pada ukuran partikel.

4.      tidak ada gaya antar partikel yang dengan yang dengan partikel yang lain, kecuali bila     kedua buah partikel itu bertumbuk.

5.      Semua tumbukan, baik antara dua buah partikel ataupun antara partikel dengan dinding, lenting sempurna dan terjadi dalam waktu yang singkat

6.      Hukum newton tentang gerak berlaku di sini.

Tekanan

Misalkan sebuah kotak, dua buah sisinya masing-masing seluas A, dan jarak

            z                                                         antara kedua sisinya ini . Kotak ini                                                                          berisi N buah partikel suatu gas ideal

                                                                       pada keadaan tertentu.sebuah partikel

                                                                                    bergerak dengan kecepatan v.

                                                                                    Kecepatan di tuliskan:

                                                                                                                V= i Vx + j Vy + k Vz. Bila menumbuk  A

                                                                                                                Terpantulah partikel ini, kecepatannya

                                                                                                y              Menjadi v’= Î Vx – Ĵ  Vy + ƙ Vz, sebab

                                                                                                                Tumbukan itu elastik sempurna dan masa

                                                                                                                Partikel. Seandainya  partikel tersebut tidak

                                                                                                             Bertumbukan dengan partikel lain, ia akan

                                                                                                                Bolak balik menumbuk dinding yang

                                                                                                                Berhadapan. Selang waktu antara dua kali

                                                                                                                Menumbuk dinding kanan itu secara

                                                                                                                Berurutan ialah

                                                                                    .

                                                                                                                Jadi, dalam tiap satuan waktu, partikel itu

                                                                                                                Menumbuk dinding kanan sebanyak

                                                                                    Kali.

Setiap kali menumbuk dinding kanan, partikel itu mendapat perubahan momentum sebesar

Dengan demikian dalam tiap satuan waktu partikel itu mendapat perubahan momentum sebesar

    dari dinding kanan.

Sebagai reaksi , dinding kanan dalam tiap satuan waktu mendapat momentum sebesar

Karena ada N buah partikel, misalkan kecepatan partikel pertama

           

Kedua 

Termometer gas

Persamaan keadaan gas ideal dapat di tuliskan dalam bentuk .

Jika jumlah gas sudah tertentu, n tertentu, dapat di buat tetap. salah satu dari kedua buah variabel p dan v dapat di buat tetap pula. Misalkan v dibuat tetap,maka T berbanding lurus dengan p. Dengan mengukur p gas, dapatlah T di hitung terhadap suatu acuan, dan gas itu menjadi termometer. Dalam hal demikian p disebut besaran termometrik. Sejak tahun 1954, titik triple air murni – yaitu keadaan keseimbangan es, air, dan uap air – di pilih menjadi titik acuan, temperaturnya di beri harga

273,16  misalkan pada waktu tabung gas ini bersentuhan dengan sistem air pada titik triple itu tekanan gas sebesar p3,dan pada waktu bersentuhan dengan sistem yang akan diukur temperaturnya itu tekanan gas sebesar p. Maka menurut ungkapan tersebut di atas dapatlah dituliskan.

           

Tsifat gas ideal : makin rendah tekanan itu, makin dekat pula sifatnya. Mengingat hal itu dilakukanlah langkah berikut:

1.      Mulai dengan harga tertent, dihitunglah harga T.

2.      Harga  berangsur dikurangi,tiap kali harga T dihitung

3.      Dibuat grafik T terhadap , dan di perolehlah garis lurus

4.      Dibuat extrapolasi ke  = 0, yaitu garis lurus itu diteruskan

 

                                               

                                                                  

Sampai momentum sumbu T. Ini berarti harga T dihitung dari ungkapan  ternyata dengan cara ini harga Tyang di peroleh tidak bergantung pada jenis gas yang digunakan.

Dengan penalaran yang sama di dapatlah untuk termometer gas dengan tekanan tetap:

(273,16  k).

Pengukuran dengan termometer gas memberikan hasil yang sangat teliti, tetapi caranya tidak sesederhana pengukuran dengan termometer air raksa dalam pembuluh.

Gas ideal termodinamika klasik

Karakteristik termodinamika gas ideal dapat dijelaskan dengan 2 persamaan: Persamaan keadaan gas ideal adalah hukum gas ideal

Persamaan ini diturunkan dari Hukum Boyle:  (pada n dan T konstan); Hukum Charles:  (pada P dan n konstan); dan Hukum Avogadro:  (pada P dan T konstan). Dengan menggabungkan ketiga hukum tersebut, maka menjadi  yang artinya .

Pada kondisi ideal,  ; maka, .

Energi dalam gas ideal dinyatakan dengan: :

dengan

 takanan

 volume

 jumlah substansi gas dalam mol

 konstanta gas

 temperatur mutlak

B.      GAS IDELA DALAM ILMU KIMIA

Hukum Charles Mengenai Gas

Setelah penemuan Boyle mengenai gas, seorang saintis asal Perancis bernamaJacques Charles melakukan eksperimen lain mengenai gas. Charles ialah orang pertama yang mengisi ballon udara dengan hidrogen dan yang pertama melakukan perjalanan dengan balon udara. 

Charles melakukan percobaan dengan mengamati perubahan volume terhadap temperatur pada tekanan konstan. Ia menemukan bahwa pada tekanan konstan, volume gas meningkat secara linear dengan peningkatan temperatur. Seperti terlihat pada grafik pengamatan hukum charles berikut: 

Yang menarik dari grafik ini ialah, fakta bahwa ketika volume gas mendekati nilai nol, temperatur gas berada pada -273 derajat Celcius. Fakta ini memberikan satu pengukuran standard untuk temperatur yaitu Kelvin (K), yang mana 0 K = -273oC. Sehingga:
K = oC +273
Fakta ini memberikan kesimpulan bahwa volume gas nol dicapai ketika temperatur 0K atau pada temperatur absulute zero (nol absulut).
Jadi hukum Charles menyatakan bahwa volume gas berubah secara linier sesuai perubahan temperatur. Dalam persamaan matematis dinyatakan: V=BT

       Pada tahun1811, seorang kimiawan asal Italia bernama Avogadro menyatakan sebuah postulat bahwa pada volume, temperature, dan tekanan yang sama, gas akan memiliki jumlah partikel yang sama.  Observasi Avogadro ini dapat diilustrasikan pada gambar berikut :

Jika dinyatakan dalam persamaan matematis, hukum Avogadro ialah :

V= andimana a= konstanta proporsional gas dan n ialah jumlah partikel dalam gas.

Hukum Avogadro mengenai gas menyatakan bahwa pada temperature dan tekanan konstan, volume gas akan berbanding lurus secara proporsional dengan jumlah mol dari gas tersebut.

Pengaruh Tekanan

Semua gas yang diketahui ada sebagai gas nyata dan menunjukan perilaku yang ideal hanya sampai batas tertentu dalam kondisi tertentu. Untuk gas nyata Z, mungkin kurang lebih dari satu. Jika Z kurang dari 1 maka gas kuranng kompresibel dan itu disebut penyimpangan positif. Hal ini diamati ada sedikit penyimpangan pada tekanan rendah. Pada tekanan tinggi penyimpangan tergantung pada sifat gas.  Sebuah plot terhadap P untuk beberapa gas yang umum ditunjukan pada gambar berikut :

Untuk H2 dan He, ‘Z’ lebih besar dari satu sedangkan untuk N2, CH4 dan CO2 ’Z’ lebih kecil dari satu. Ini berarti bahwa gas-gas yang kompresibel lebih pada tekanan rendah dan kurang kompresibel pada tekanan tinggi dari yang diharapkan dari perilaku ideal.

Pengaruh Temperatur

Pengaruh suhu pada perilaku gasnyata dipelajari dengan memetakan nilai ’PV’ terhadap temperatur. Hal ini diamati bahwa penyimpangan dari perilaku kurang ideal dengan peningkatan suhu. Dengan demikian, gas nyata menunjukan perilaku yang ideal pada tekanan rendah dan suhu tinggi.

Penyebab Penyimpangan

Untuk mengetahui penyimpangan dari idealitas, van der waals menunjukan asumsi kesalahan yang dibuat dalam merumuskan model kinetik molekular gas. Volume yang ditempati oleh massa molekul diabaikan dibandingkan dengan total volume gas adalah tidak valid. Meskipun volume ini 0,1% dari total volume gas, volume molekul gas tetap sama dibandingkan dengan penurunan volume total gas. Penurunan volume terjadi dengan penurunan suhu dan peningkatan tekanan, tetapi volume molekul tidak dapat diabaika. Kekuatan tarik antara molekul gas dianggap diabaikan. Asumsi ini hanya berlaku pada tekanan rendah dan suhu tinggi dalam kondisi molekul berjauhan. Tetapi pada tekanan tinggi dan suhu rendah volume gas kecil dan sehingga kekuatan menarik meskipun sangat kecil. Volume koreksi dibuat menyatakan bahwa volume bebas dari gas sebenarnya kurang dari volume yang diamati. Istilah koreksi,’b’ adalah sebuah konstanta tergantung pada sifat gas. Untuk ‘n’ gas, istilah koreksi ‘nb’ dan sehingga volume dikoreksi diberikan oleh, Vkoreksi = (V-nb) koreksi ada karena gaya antar molekul berada dalam pengaruh tekanan. Sebuah molekul mengalami tarik menarik. Persamaan tekanan koreksi is .

Mengganti nilai-nilai untuk tekanan dan volume, persamaan gas ideal sekarang dapat ditulis sebagai :

Persamaan  ini adalah persamaan van der waal. Disini konstanta ‘a’ menyatakan daya tarik antar molekul gas, dan ‘b’ menyatakan volume atau ukuran molekul gas.

C.      Fenomena Terkait Gas Ideal

Seseorang yang ingin menerbangkan sebuah balon udara-panas akan memanaskan udara di dalam balon tersebut agar balon dapat terbang ke angkasa. Pemanasan tersebut mengakibatkan temperatur udara di dalam balon meningkat dan memaksa sebagian udara keluar dari bagian bawah balon yang terbuka. Tahukah Anda mengapa balon udara-panas tersebut hanya dapat terbang saat udara di dalamnya dipanaskan? Penggunaan balon udara-panas merupakan salah satu contoh aplikasi dari sifat gas saat energi kinetiknya meningkat dan kerapatan rata-ratanya sama dengan udara di sekeliling balon sehingga balon dapat melayang di langit. Apa sajakah sifat-sifat gas tersebut? Bagaimanakah aplikasi sifat tersebut dalam teknologi? Anda dapat mengetahui jawaban pertanyaan tersebut pada pembahasan Bab ini mengenai teori kinetik gas.

Jika gas yang diamati berada di dalam ruangan tertutup, besaran-besaran yang menentukan keadaan gas tersebut adalah volume (V), tekanan (p), dan suhu gas (T). Menurut proses atau perlakuan yang diberikan pada gas, terdapat tiga jenis proses, yaitu isotermal, isobarik, dan isokhorik. Pembahasan mengenai setiap proses gas tersebut dapat Anda pelajari dalam uraian berikut.

a. Hukum Boyle

Perhatikanlah Gambar 1. berikut.

(a)    Gas di dalam tabung memiliki volume V1 dan tekanan P1. (b) Volume gas di dalam tabung diperbesar menjadi V2 sehingga tekanannya P2 menjadi lebih kecil.

Suatu gas yang berada di dalam tabung dengan tutup yang dapat diturunkan atau dinaikkan, sedang diukur tekanannya. Dari gambar tersebut dapat Anda lihat bahwa saat tuas tutup tabung ditekan, volume gas akan mengecil dan mengakibatkan tekanan gas yang terukur oleh alat pengukur menjadi membesar. Hubungan antara tekanan (p) dan volume (V) suatu gas yang berada di ruang tertutup ini diteliti oleh Robert Boyle.

Saat melakukan percobaan tentang hubungan antara tekanan dan volume gas dalam suatu ruang tertutup, Robert Boyle menjaga agar tidak terjadi perubahan temperatur pada gas (isotermal). Dari data hasil pengamatannya, Boyle mendapatkan bahwa hasil kali antara tekanan (p) dan volume (V) gas pada suhu tetap adalah konstan. Hasil pengamatan Boyle tersebut kemudian dikenal sebagai Hukum Boyle yang secara matematis dinyatakan dengan persamaan :

pV = konstan                                        (1–1)

atau

p1V1 = p2V2                                         (1–2)

Dalam bentuk grafik, hubungan antara tekanan (p) dan volume (V) dapat dilihat pada Gambar 2.

Grafik p-V suatu gas pada dua suhu yang berbeda, di mana T1>T2.

b. Hukum Gay-Lussac

Gay-Lussac, seorang ilmuwan asal Prancis, meneliti hubungan antara volume gas (V) dan temperatur (T) gas pada tekanan tetap (isobarik).

Gambar  Pada tekanan 1 atm, (a) gas bervolume 4 m3 memiliki temperatur 300 K, sedangkan (b) gas bervolume 3 m3 memiliki temperatur 225 K.

Misalnya, Anda memasukkan gas ideal ke dalam tabung yang memiliki tutup piston di atasnya. Pada keadaan awal, gas tersebut memiliki volume 4 m³ dan temperatur 300 K.

Jika kemudian pemanas gas tersebut dimatikan dan gas didinginkan hingga mencapai temperatur 225 K, volume gas itu menurun hingga 3 m³. Jika Anda membuat perbandingan antara volume terhadap suhu pada kedua keadaan gas tersebut (V/T) , Anda akan mendapatkan suatu nilai konstan (4/300 = 3/225 = 0,013).

Berdasarkan hasil penelitiannya mengenai hubungan antara volume dan temperatur gas pada tekanan tetap, Gay-Lussac menyatakan Hukum Gay-Lussac, yaitu hasil bagi antara volume (V) dengan temperatur (T) gas pada tekanan tetap adalah konstan.

Grafik hubungan V–T.

Persamaan matematisnya dituliskan sebagai berikut.

V/T = Konstan       (1–3)

atau

V₁/T₁ = V₂/T₂       (1–4)

Tokoh Fisika :

Robert Boyle

(1627–1691)

Robert Boyle.

Robert Boyle ialah seorang ilmuwan Fisika berkebangsaan Inggris. Melalui usaha dan kerja kerasnya, ia berhasil menemukan pompa vakum. Ia pun menemukan Hukum Boyle berdasarkan penelitian yang dilakukan dengan cermat dan teliti pada gas. Hukum Boyle banyak diterapkan dalam teknologi dan telah memberikan banyak manfaat dalam kehidupan manusia.

               

D.     Soal gas ideal

1.      Gas ideal berada di dalam suatu ruang pada mulanya mempunyai volume V dan suhu T. Jika gas dipanaskan sehingga suhunya berubah menjadi 5/4 T dan tekanan berubah menjadi 2P maka volume gas berubah menjadi…
Pembahasan
Diketahui :
Volume awal (V₁) = V
Suhu awal (T₁) = T
Suhu akhir (T₂) = 5/4 T
Tekanan awal (P₁) = P
Tekanan akhir (P₂) = 2P
Ditanya : Volume akhir (V₂)
Jawab :
Volume gas berubah menjadi 5/8 kali volume awal.

2.      Volume 2 mol gas pada suhu dan tekanan standar (STP) adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Jumlah mol gas (n) = 2 mol
Suhu standar (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin
Tekanan standar (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Konstanta gas umum (R) = 8,315 Joule/mol.Kelvin
Ditanya : Volume gas (V)
Jawab :
Hukum Gas Ideal (dalam jumlah mol, n)

                        Volume 2 mol gas adalah 44,8 liter.

3.      Volume 1 mol gas adalah 45,4 liter / 2 = 22,4 liter.

Jadi volume 1 mol gas, baik gas oksigen atau helium atau argon atau gas lainnya, adalah 22,4 liter.
3. 4 liter gas oksigen bersuhu 27°C pada tekanan 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) berada dalam sebuah wadah. Jika konstanta gas umum R = 8,314 J.mol⁻¹.K⁻¹ dan bilangan avogadro N_A 6,02 x 10²³ molekul, maka banyaknya molekul gas oksigen dalam wadah adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Volume gas (V) = 4 liter = 4 dm³ = 4 x 10^-3 m³
Suhu gas (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin
Tekanan gas (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pascal
Konstanta gas umum (R) = 8,314 J.mol⁻¹.K⁻¹
Bilangan Avogadro (N_A) = 6,02 x 10²³
Ditanya : Banyaknya molekul gas oksigen dalam wadah (N)
Jawab :
Konstanta Boltzmann :

ukum Gas Ideal (dalam jumlah molekul, N)

Dalam 1 mol gas oksigen, terdapat 1,93 x 10²³ molekul oksigen.

 4. Sebuah bejana berisi gas neon (Ne, massa atom = 20 u) pada suhu dan tekanan standar (STP mempunyai volume 2 m³. Tentukan massa gas neon!
Diketahui :
Massa atom neon = 20 gram/mol = 0,02 kg/mol
Suhu standar (T) = 0^oC = 273 Kelvin
Tekanan standar (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Volume (V) = 2 m³
Ditanya : massa (m) gas neon
Jawab :
Pada suhu dan tekanan standar (STP), 1 mol gas apa saja, termasuk gas neon, mempunyai volume 22,4 liter = 22,4 dm³ = 0,0448 m³. Dengan demikian, dalam volume 2 m³ terdapat berapa mol gas neon ?
Dalam volume 2 m³ terdapat 44,6 mol gas neon.
Massa atom relatif gas neon adalah 20 gram/mol. Ini artinya dalam 1 mol terdapat 20 gram atau 0,02 kg gas neon. Karena dalam 1 mol terdapat 0,02 kg gas neon maka dalam 44,6 mol terdapat (44,6 mol)(0,02 kg/mol) = 0,892 kg = 892 gram gas neon.

Soal No. 1
16 gram gas Oksigen (M = 32 gr/mol) berada pada tekanan 1 atm dan suhu 27^oC. Tentukan volume gas jika:
a) diberikan nilai R = 8,314 J/mol.K
b) diberikan nilai R = 8314 J/kmol.K


Pembahasan
a) untuk nilai R = 8,314 J/mol.K
Data :
R = 8,314 J/mol.K
T = 27^oC = 300 K
n = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 mol
P = 1 atm = 10⁵ N/m²



b) untuk nilai R = 8314 J/kmol.K

Data :
R = 8314 J/kmol.K
T = 27^oC = 300 K
n = 16 gr : 32 gr/mol = 0,5 mol
P = 1 atm = 10⁵ N/m²

Soal No. 2
Gas bermassa 4 kg bersuhu 27^oC berada dalam tabung yang berlubang.



Jika tabung dipanasi hingga suhu 127^oC, dan pemuaian tabung diabaikan tentukan:
a) massa gas yang tersisa di tabung
b) massa gas yang keluar dari tabung
c) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gas
d) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gas
e) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung

Pembahasan
Data :
Massa gas awal m₁ = 4 kg
Massa gas tersisa m₂
Massa gas yang keluar dari tabung Δ m = m₂ − m₁
a) massa gas yang tersisa di tabung


b) massa gas yang keluar dari tabung


c) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa awal gas


d) perbandingan massa gas yang tersisa dalam tabung dengan massa awal gas

e) perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung

 

Soal No. 3
A dan B dihubungkan dengan suatu pipa sempit. Suhu gas di A adalah 127^oC dan jumlah partikel gas di A tiga kali jumlah partikel di B.



Jika volume B seperempat volume A, tentukan suhu gas di B!

Pembahasan
Data :
T_A = 127^oC = 400 K
N_A : N_B = 2 : 1
V_A : V_B = 4 : 1

 

Soal No. 4
Gas dalam ruang tertutup memiliki suhu sebesar T Kelvin energi kinetik rata-rata Ek = 1200 joule dan laju efektif V = 20 m/s.



Jika suhu gas dinaikkan hingga menjadi 2T tentukan:
a) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya
b) energi kinetik rata-rata akhir
c) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya
d) laju efektif akhir

Pembahasan
a) perbandingan energi kinetik rata-rata gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya



b) energi kinetik rata-rata akhir



c) perbandingan laju efektif gas kondisi akhir terhadap kondisi awalnya



d) laju efektif akhir

Soal No. 5
Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel gas di dalamnya v. Jika suhu gas itu dinaikkan menjadi 2T maka kecepatan partikel gas tersebut menjadi …
A. √2 v
B. 12 v
C. 2 v
D. 4 v
E. v²
(Dari soal Ebtanas 1990)

Pembahasan
Data dari soal adalah:
T₁ = T
T₂ = 2T
V₁ = ν
v₂ =.....

Kecepatan gas untuk dua suhu yang berbeda



Sehingga diperoleh

Soal No. 6
Didalam sebuah ruangan tertutup terdapat gas dengan suhu 27^oC. Apabila gas dipanaskan sampai energi kinetiknya menjadi 5 kali energi semula, maka gas itu harus dipanaskan sampai suhu …
A. 100^oC
B. 135_oC
C. 1.200^oC
D. 1.227^oC
E. 1.500^oC
(Soal Ebtanas 1992)

Pembahasan
Data diambil dari soal
T₁ = 27°C = 27 + 273 = 300 K
Ek₂ = 5 Ek1
T₂ = .....
Energi kinetik gas untuk dua suhu yang berbeda



Sehingga diperoleh



Dalam Celcius adalah = 1500 − 273 = 1227°C

Soal No. 7
Di dalam ruang tertutup suhu suatu gas 27°C, tekanan 1 atm dan volume 0,5 liter. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 327°C dan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi....
A. 1 liter
B. 0,5 liter
C. 0,25 liter
D. 0,125 liter
E. 0,0625 liter

Pembahasan
Data soal:
T₁ = 27°C = 300 K
P₁ = 1 atm
V₁ = 0,5 liter

T₂ = 327°C = 600 K
P₂ = 2 atm
V₂ = ..........

P₁ V₁               P₂ V₂
_______ = _______
T₁                 T₂

(1)(0,5)       (2) V₂
_______ = _______
300                600

V₂ = 0,5 liter

Soal No. 8
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi 5/4 T dan volumenya menjadi 3/4 V, maka tekanannya menjadi….
A. 3/4 P
B. 4/3 P
C. 3/2 P
D. 5/3 P
E. 2 P
(UN 2010 PO4)

Pembahasan

Soal No. 9
Gas dengan volume V berada di dalam ruang tertutup bertekanan P dan bersuhu T. Bila gas mengembang secara isobarik sehingga volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula, maka perbandingan suhu gas mula-mula dan akhir adalah....(UN Fisika 2014)
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 1 : 3
D. 2 : 1
E. 3 : 2

Pembahasan
Data soal:
P₁ = P → 1
T₁ = T → 1
Isobaris artinya tekanannya sama P₁ = P₂ → 1
Volumenya menjadi 1/2 kali volume mula-mula artinya:
V₂ = 1
V₁ = 2
T₁ : T₂ =....

Soal No. 10
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P.
   Tabung I        Tabung II


Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas menjadi....(UN Fisika 2014)
A. 1/2 V
B. 8/9 V
C. 9/8 V
D. 2/3 V
E. 3/2 V

Pembahasan
Data soal:
Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:
P₁ = 3
P₂ = 4
Suhu menjadi 3/2 mula-mula:
T₁ = 2
T₂ = 3
V₂ = ..... V₁