TEORI KINETIK GAS

Hukum Gas IdealTekanan absolut P dari sebuah gas ideal berbanding lurus dengan temperatur T (K) dan jumlah mol gas (n) dan berbanding terbalik dengan volume (V).Dengan R adalah konstanta gas universal, yang memiliki nilai 8,31 J/(mol.K)

Hubungan Antara Tekanan Dan Volume

Model Untuk Gas IdealGas ideal terdiri atas partikel yang amat banyak.Partikelnya tersebar merata dalam ruang yang tersedia.Partikelnya senantiasa bergerak acak, ke segala arah.Jarak antar partikel jauh lebih besar dari ukuran partikel itu.Tidak ada gaya interaksi antar partikel, kecuali tumbukan antar partikel.Semua tumbukan yang terjadi bersifat lenting sempurna dan terjadi dalam waktu singkat.Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku.

Hubungan Antara Tekanan Dan TemperaturUntuk menemukan hubungan antara Tekanan dan Temperatur, dapat ditinjau secara mikroskopik dengan membahas dinamika gerak molekul.Sebuah kotak berisikan gas dengan model seperti gas ideal. Pada saat tertentu partikel gas tersebut mengalami banyak tumbukan, yang mengubah arah gerak dan kecepatan partikel tersebut.Untuk kondisi kerapatan gas yang rendah, distribusi kecepatan pada temperatur tetap di hitung pertama kali oleh Fisikawan Skotlandia, James Clerk Maxwell (1831-1879)

Kurva Distribusi Kecepatan Maxwell Untuk Gas O2 Pada Dua Temperatur Yang Berbeda

Teori Kinetik Gas

Teori Kinetik GasTekanan yang dialami gas disebabkan oleh tumbukan antara molekul gas dengan dinding dari wadah tempat gas tersebut berada.

Teori Kinetik Gas

Teori Kinetik GasL3 = VolumeBandingkan dengan

Contoh kecepatan molekul-molekul penyusun udaraUdara yang sebagian besar terdiri dari nitrogen (massa molekul = 28 u) dan oksigen (massa molekul = 32 u). Asumsikan bahwa keduanya berlaku seperti gas ideal. Tentukan kecepatan rms dari masing-masing molekul tersebut pada suhu 293 K.

Solusi,

Solusi

Energi DalamPotensial di tempat gas ideal itu berada adalah serba sama.Energi total partikel sama dengan energi kinetiknya.Karena secara keseluruhan gas tidak bergerak maka energi total merupakan energi dalam gas.

Dibandingkan dengan hasil eksperimenU tidak dapat diukur langsung.Yang dapat diukur ialah kapasitas panas gas pada volume tetap, CV, walaupun sukarYang biasa diukur adalah = CP/CvHubungan yang diperoleh dari termo-dinamika klasik adalah: CP CV = nRSehingga diperoleh = 5/3 = 1,67

Ternyata persesuaian hasil teori dengan hasil eksperimen hanya terdapat pada gas mulia saja (gas monoatomik).Untuk gas diatomik atau lebih, berlaku azaz ekipartisi energi, yaitu yang berperan tidak hanya energi translasi rata-rata saja tetapi juga energi rotasi dan translasi rata-rata (sesuai dengan jumlah derajat kebebasan dari partikel tersebut terhadap gerak translasi, rotasi dan vibrasi.

Dibandingkan dengan hasil eksperimen