Teori Kinetik Gas

April 15, 2013

Teori kinetik gas membahas tentang hubungan antara besaran-besaran yang menentukan keadaan suatu gas. Berdasarkan sifat makroskopis suatu gas seperti kelajuan, energi kinetik, momentum, dan massa setiap molekul penyusun gas, dapat dibuat asumsi tetapi konsisten sesuai dengan definisi makroskopis.

gas ideal

Dalam menjelaskan perilaku gas dalam keadaan tertentu, teori kinetik gas
menggunakan beberapa pendekatan dan asumsi mengenai sifat-sifat gas yang
disebut gas ideal. Gas ideal merupakan gas yang memenuhi asumsi-asumsi, bahwa gas ideal:

  1. Terdiri atas partikel-partikel yang tersebar merata di seluruh bagian.
  2. Molekul-molekul gas ideal bergerak secara acak ke segala arah.
  3. Jarak antara molekul gas jauh lebih besar daripada ukuran molekulnya.
  4. Tidak ada gaya interaksi antarmolekul; kecuali jika antarmolekul saling bertumbukan atau terjadi tumbukan antara molekul dengan dinding.
  5. Semua tumbukan yang terjadi baik antarmolekul maupun antara molekul dengan dinding merupakan tumbukan lenting sempurna dan terjadi pada waktu yang sangat singkat
  6. Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku pada molekul gas ideal.

 

Gas ideal akan memenuhi persamaan: pV = n. R. T atau pV = N.k.T

dengan:

p = tekanan gas (Pa)

V = volume gas (m3)

n = jumlah zat (gr/mol)

T = suhu mutlak (K )

R = tetapan gas = 8,31 J/mol.K

N = jumlah partikel gas

k = kosntanta Boltzmann = 1,38 . 10-23 J/K

m = massa gas (gram)

Mr = berat molekul

NA = 6,02 x 1023 molekul/mol

 

Pada gas ideal akan memenuhi persamaan:

pV = nRT atau pV = NKT

 

gas ideal-1

besar tekanan gas adalah:

gas ideal-2

Kecepatan efektif partikel gas:

gas ideal-3

Derajat kebebasan adalah banyaknya bentuk energi yang dimiliki oleh molekul gas sesuai dengan jenis dan arah gerak. derajat kebebasan ada tiga jenis:

- derajat kebebasan translasi (X;Y;Z)

- derajat kebebasan rotasi (X; Y; Z)

- derajat kebebasan vibrasi

Prinsip ekuipartisi energi menyatakan bahwa tiap deajat kebebasan dalam molekul gas memberikan kontribusi energi pada gas sebesar (1/2 kT).

untuk gas monoatomik derajat kebebasan f = 3;

  • untuk gas diatomik suhu rendah ( sekitar 250 K) derajat kebebasan ( f) = 3
  • untuk gas diatomik suhu sedang( sekitar 500 K) derajat kebebasan ( f) = 5
  • untuk gas diatomik suhu tinggi( sekitar 1000 K) derajat kebebasan ( f) = 7

besar energi kinetik :

gas ideal-4

 

besar energi dalam :

gas ideal-5

———————————————————-

Sumber:

Marteen Kanginan. 2010. Fisika SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga

RinawanAbadi, dkk. 2009. Buku Panduan Pendidik Fisika untuk SMA/MA. Klaten: Intan Pariwara.

Share on Facebook

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Previous Post
«
Next Post
»

Switch to our mobile site