Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

6. Teori Kinetik Gas

 


Pengertian Gas Ideal

Gas Ideal adalah sekumpulan partikel gas yang tidak saling berinteraksi satu dengan lainnya. Secara umum dituliskan dalam persamaan pV = nRT.

Sifat-sifat gas ideal
1. Gas ideal terdiri dari partikel-partikel yang amat besar jumlahnya, yang tersebar merata di seluruh bagian jumlahnya, dan bergerak secara acak ke segala arah dengan kelajuan tetap,
2. Jarak antara partikel gas jauh lebih besar dari dibanding ukuran partikel,
3. tidak ada gaya di antara partikel-partikel tersebut kecuali jika bertumbukan (tumbukan dianggap lenting sempurna dan partikel dianggap bulat, licin, dan pejal), dan berlangsung sangat singkat
4. Volume partikel gas sangat kecil dibandingkan dengan wadah yang ditempatinya sehingga ukurannya dapat diabaikan
5. Hukum Newton tentang gerak berlaku

Persamaan Keadaan Gas Ideal

Hukum Boyle-Gay Lussac berlaku untuk gas ideal di dalam ruang tertutup, persamaannya dapat dituliskan : $\frac{pV}{T} =nR\ atau\ \frac{P_{1} V_{1}}{T_{1}} =\frac{P_{2} V_{2}}{T_{2}}$

Dengan
P = tekanan gas ideal (Pa)
V = Volume gas ($m^{3}$)
n = jumlah mol (mol)
R = tetapan umum gas (8,314 J/mol K atau 0,082 liter. atm/mol K)
T = suhu (K)

Persamaan diatas juga dapat dinyatakan sebagai :
$PV=\frac{N}{N_{a}} RT=N\left(\frac{R}{N_{a}}\right) T$

$N_{a}$ adalah bilangan Avogadro ($6,02\times 10^{23} \ partikel/mol$
N = Jumlah partikel

Tekanan Gas Ideal

Berdasarkan teori kinetik, molekul-molekul gas ideal bergerak secara acak sesuai Hukum Gerak Newton dan bertumbukan dengan molekul lain maupun dengan dinding bejana tempat gas berada secara elastis sempurna.

Persamaannya yaitu :
$P=\frac{1}{3} \rho v^{2} \ atau\ P=\frac{1}{3} m_{0}^{2}\left(\frac{N}{V}\right)$



Teori Ekipartisi Energi

Hubungan Tekanan dan Energi Kinetik Rata-rata Partikel Gas

Energi kinetic molekul-molekul gas tidaklah sama, sehingga kita perlu mendefinisikan energi kinetic rata-rata molekul-molekul EK.

Sehingga 


Hubungan Energi Kinetik Rata-rata dengan Suhu Mutlak Gas


Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa energi kinetic rat-rata molekulmolekul gas hanya bergantung pada suhu mutlaknya. Makin besar suhu mutlak gas, makin besar energi kinetik rata-rata.

Kelajuan Efektif Gas

Misalkan dalam suatu wadah tertutup terdapat N1 molekul bergerak dengan kelajuan v1 , N2 dengan kelajuan v2 , dan seterusnya, maka kuadrat kelajuan rata-rata v2 , dinyatakan sebagai berikut :


Hubungan Kelajuan Efektif Gas dengan Suhu



Hubungan Kelajuan Efektif Gas dengan Tekanan


Teorema Ekuipartisi Energi

Teorema ekuipartisi energi berbunyi sebagai berikut :
Untuk suatu sisitem molekul-molekul gas pada suhu mutlak T dengan tiap molekul memiliki f derajat kebebasan, maka energi mekanik rata-rata per molekul ( EM ) atau energi kinetic rata-rata per molekul ( EK ), dinyatakan oleh 


Energi Dalam Gas

Energi dalam gas didefinisikan sebagai total energi kinetic seluruh gas yang terdapat di dalam wadah tertutup. Jika ada sejumlah N molekul gas di dalam wadah, maka energi dalam gas (U) adalah 


Posting Komentar untuk "6. Teori Kinetik Gas"