TEORI KINETIK GASTEORI KINETIK GAS

Kelompok:Kelompok:1.Khoirotun Nissa’i2.Tri Utami3.Endang Suparningsih

Model Gas IdealModel Gas Ideal

Gas ideal adalah gas yang memenuhi asumsi berikut:

1. Terdiri atas partikel (atom atau molekul) yang jumlahnya besar

2. Partikel-partikel tersebut tersebar merata dalam seluruh ruang

3. Partikel-partikel tersebut bergerak acak ke segala arah

4. Jarak antar partikel jauh lebih besar dari ukuran partikel

5. Tidak ada gaya interaksi antar partikel kecuali bila bertumbukan

6. Semua tumbukan (antar partikel atau dengan dinding) bersifat lenting sempurna dan terjadi dalam waktu yang sangat singkat

7. Hukum Newton tentang gerak berlaku

Pada keadaan standart, 1 mol gas menempati volume sebesar 22.400 cm3 sedangkan jumlah atom dalam 1 mol sama dengan : 6,02 x 1023 yang disebut bilangan avogadro (NA) Jadi pada keadaan standart jumlah atom dalam tiap-tiap cm3 adalah :

319

23

/1068,2400.22

1002,6cmatomx

xN

Sehingga, bayaknya mol untuk Sehingga, bayaknya mol untuk suatu gas tertentu dapat suatu gas tertentu dapat ditentukan dengan:ditentukan dengan:

nn = banyak mol= banyak molNN = jumlah partikel= jumlah partikelNNAA = bilangan Avogadro (6,02 = bilangan Avogadro (6,02 x 10²³)x 10²³)

AN

Nn

HUKUM-HUKUM TENTANG GASHUKUM-HUKUM TENTANG GAS

1. Hukum BoyleSeorang ilmuwan Inggris, Robert

Boyle (1627-1691) mendapatkan bahwa jika tekanan gas diubah tanpa mengubah suhu, volume yang ditempatinya juga berubah, sehingga perkalian antara tekanan dan volume tetap konstan.

P1P2 = Tekanan gas 1 dan 2 (N/m²)

V1V2 = Volume gas 1 dan 2 (m³)

P1 V1 = P2 V2 =

C

2. Hukum Charles2. Hukum Charles

V1V2 = Volume gas 1 dan 2 (m³)

T1T2 = Suhu mutlak gas 1 dan 2 (K)

Jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup dijaga tetap maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.

2

2

1

1

T

V

T

V

3. Hukum Gay Lusac3. Hukum Gay Lusac

P1P2 = Tekanan gas 1 dan 2 (N/m²)

T1T2 = Suhu mutlak gas 1 dan 2 (K)

Apabila volume gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan konstan, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.

2

2

1

1

T

P

T

P

4. Hukum Boyle-Gay 4. Hukum Boyle-Gay LussacLussac

2

22

1

11

T

.VP

T

.VP

Persamaan Keadaan Gas Persamaan Keadaan Gas IdealIdeal

P = Tekanan gas [N.m-2]V = Volume gas [m3]n = Jumlah mol gas [mol]N = Jumlah partikel gasNA = Bilangan Avogadro = 6,02 x 1023

R = Konstanta umum gas = 8,314 J.mol-1 K-1

atau 0,0821 atm liter/mol.K T = Temperatur mutlak gas [K]

nRTPV

AN

Nn

nRTPV

TRN

NVP

A

AN

Nn

TkNVP

kN

R

A

TN

RNVP

A

N = Jumlah molk = Tetapan Boltzman 1,3807.10-23 J/KR = Konstanta gas umum 8,31 J/mol K atau 0,082 L atm/mol K

rM

mn

m

V

M = massa molekul = massa jenis

Jumlah mol suatu gas adalah massa gas Jumlah mol suatu gas adalah massa gas dibagi dengan massa molekulnya (Mr). Jadi:dibagi dengan massa molekulnya (Mr). Jadi:

TM

RmPV

r

TM

R

V

mP

r

TM

RP

r

TR

MP r

Tekanan Gas Ideal Tekanan Gas Ideal menurut Teori Kinetik menurut Teori Kinetik GasGas

P = tekanan gas (Pa= N/m²)

m = massa partikel gas (kg)= rata-rata kuadrat kecepatan (m²/s²)

N = jumlah partikel gasV = volume gas (m³)

2

3

1v

V

NmP

2v

Mengingat bahwa energi kinetik rata-rata Mengingat bahwa energi kinetik rata-rata setiap partikel gas setiap partikel gas

maka dapat ditulis:maka dapat ditulis:

2

2

1vmEK o

V

EKNP

3

2

Suhu Gas IdealSuhu Gas IdealSuhu gas ideal merupakan suatu ukuran langsung dari energi kinetik molekul. Hal ini dijelaskan dengan memperhatikan persamaan dan persamaan keadaan gas ideal

V

EKNP

3

2

EKNPV3

2

EKNPkT3

2

V

EKNP

3

2

NkTPV

kTEKatauEKk

T2

3

3

2

KECEPATAN EFEKTIF GAS IDEALKECEPATAN EFEKTIF GAS IDEAL

Apabila di dalam sebuah bejana tertutup terdapat N1 molekul yang bergerak dengan kecepatan V1,dan seterusnya maka rata-rata kuadrat kecepatan molekul gas dapat ditulis;

Keterangan= ◦ N = jumlah atom/partikel◦ V = kecepatan (m/s²)

◦ V = kecepatan rata-rata (m/s²)

Kecepatan efektifKecepatan efektif

Dengan:Dengan:

Maka dapat di tulis : Maka dapat di tulis :

rmso vmEK 2

2

1

2

2

1vmEK o

kTEK2

3

kTvm rmso 2

3

2

1 2 o

rms m

kTv

3

KarenaKarena dandan maka diperoleh :maka diperoleh : AN

Rk

A

ro N

Mm

orms m

kTv

3

A

r

A

NM

TNR

3

rM

RT3

•Hubungan kecepatan efektif dengan Hubungan kecepatan efektif dengan tekanan:tekanan:

mengingat mengingat dan dan maka:maka:V

m omNm .

V

vNmP

rmso2.

3

1

rmsvP 2..3

1

rmsvV

mP 2..

3

1

P

vrms.3

TEOREMA EKUIPARTISI TEOREMA EKUIPARTISI ENERGIENERGI

Bunyi teorema ekuipartisi energi:Untuk suatu sistem molekul-molekul gas pada suhu mutlak T dengan tiap molekul memiliki v derajat kebebasan, rata-rata energi mekanik permolekul atau rata-rata energi kinetik per molekul adalah:

kTvEKEm 2

1.

Untuk gas monoatomik hanya ada 3 derajat Untuk gas monoatomik hanya ada 3 derajat kebebasan translasi v=3kebebasan translasi v=3untuk gas diatomik memiliki derajat untuk gas diatomik memiliki derajat kebebasan v=5, maka:kebebasan v=5, maka:

kTkTvEKEm 2

15

2

1.

Energi dalam GasEnergi dalam GasAdalah banyaknya jumlah energi kenetik partikel-partikel. Dalam hal ini dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:1.Untuk gas monoatomik (golongan gas mulia)

Energi dalamnya:

NkTnRTU2

3

2

3

2.2. Untuk gas diatomik, dibedakan Untuk gas diatomik, dibedakan menjadi:menjadi:

a. Suhu rendah (a. Suhu rendah (±300 K):±300 K):

b. Suhu sedang (±500 K):b. Suhu sedang (±500 K):

c. Suhu tinggi (±1000 K):c. Suhu tinggi (±1000 K):

NkTnRTU2

3

2

3

NkTnRTU2

5

2

5

NkTnRTU2

7

2

7