Latihan Fisika Kelas XI Teori Kinetik Gas
# 9
Pilgan

Sejumlah gas ideal dalam tabung tertutup dipanaskan dari suhu 27 oC menjadi 127 oC. Presentase perubahan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal  pada kondisi ini adalah ....

A

20%

B

25%

C

27%

D

30%

E

33%

Pembahasan:

Diketahui:

Suhu awal T1T_1 = 27 oC = 27 ++ 273 = 300 K

Suhu akhir T2T_2 = 127 oC = 127 ++ 273 = 400 K

Ditanya:

Presentase perubahan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal ( ΔEK)\left(\ \Delta EK\right) = ?

Jawaban:

Persamaan energi kinetik rata-rata molekul gas menyatakan bahwa suhu gas hanya berhubungan dengan gerak molekul (energi kinetik atau kecepatan molekul). Dimana semakin cepat gerak molekul gas maka semakin tinggi suhu gas. Adapun persamaan energi kinetik rata-rata molekul gas adalah sebagai berikut:

EK=32kTEK=\frac{3}{2}kT

Dengan EK adalah energi kinetik rata-rata molekul gas, k adalah tetapan Boltzmann dan T adalah suhu.

Presentase perubahan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal dapat ditemukan dengan perbandingan dibawah ini.

EK2EK1=32kT232kT1=400300=43\frac{EK_2}{EK_1}=\frac{\frac{3}{2}kT_2}{\frac{3}{2}kT_1}=\frac{400}{300}=\frac{4}{3}

EK2=43EK1EK_2=\frac{4}{3}EK_1

dimana perubahan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal adalah:

ΔEK=EK2EK1=43EK1EK1=13EK1\Delta EK=EK_2-EK_1=\frac{4}{3}EK_1-EK_1=\frac{1}{3}EK_1

Sehingga presentase perubahannya adalah:

Presentase=13EK1EK1×100%=33%\text{Presentase}=\frac{\frac{1}{3}EK_1}{EK_1}\times100\%=33\%

Jadi, presentase perubahan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal adalah 33%.