Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to OPTIMAL
Similar to OPTIMAL (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (20)
OPTIMAL
- 1. INSTRUMEN TES PENELITIAN Satuan Pendidikan : SMA Alokasi Waktu : Mata Pelajaran : Fisika Jumlah Soal : 40 Soal Kurikulum : 2013 Bentuk Soal : Pilihan Ganda Materi Pokok : Teori Kinetik Gas Kompetensi Inti : KI-3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan,dan peradabanterkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerap-kanpengetahuan prose-dural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minat-nya untuk memecahkan masalah. KI-4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkrit dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan. Kompetensi Dasar : 3.6 Memahami teori kinetik gas dan menjelaskan karakteristik gas pada ruang tertutup. Indikator Soal Soal Jawaban Aspek Kognitif Mengingat bunyi hukum Boyle. 1. Suhu gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya. Pernyataan inimerupakan bunyi hukum β¦. A. Hukum Boyle B. Hukum Charles C. Hukum Avogadro D. Hukum Gay-Lussac E. Hukum Boyle, Gay-Lussac Jawaban : A Hukum Boyle π~ 1 π C1
- 2. Memilih hukum-hukum gas ideal berdasarkan persamaan. 2. Perhatikan hukum- hukum di bawah ini: 1. hukum Boyle 2. hukum Charles 3. hukum Gay lussac 4. hukum Termodinamika Penggabungan dari hukum- hukum tentang gas yang dinyatakan dalam perumusan π1 π1 π1 = π2 π2 π2 meliputi .... A. 1, 2, dan 3 B. 1, 2, dan 4 C. 1, 3 dan 4 D. 2, 3, dan 4 Jawaban : A Hukum Boyle: π~ 1 π T tetap π1 π1 = π2 π2 Hukum Charles: π~π Hukum Gay-lussas: π~π C1 Memahami hubungan antara tekanan dan volume 3. Perhatikan gambar di bawah ini! Jika suhu gas dijaga konstan, maka piston yang memiliki tekanan gas paling besar dan paling kecil adalah β¦. A. Piston 1 dan 2 B. Piston 1 dan 3 C. Piston 3 dan 4 D. Piston 4 dan 5 E. Piston 5 dan 3 Jawaban : B Hubungan antara P-V pada saat suhunya konstan adalah berbanding terbalik sesuai hukum Boyle. Makin tinggi tekanannya semakin kecil volumenya. Sehingga tekanan terbesar ditunjukkan oleh silinder 1 dan tekanan terkecil ditunjukkan oleh gambar 3. C2
- 3. Menghitung volume gas nitrogen menggunakan rumus hukum Boyle, Gay- Lussac. 4. Gas nitrogen pada suhu 27o C memiliki volume 25 liter dan tekanan 105 N/m2 . Jika tekanan pada gas tersebut diubah menjadi 2 Γ 105 N/m2 pada suhu 127o C adalah.... A. 16,67 liter B. 17,67 liter C. 18,67 liter D. 19,67 liter E. 20,67 liter Jawaban : A C3 Menghitung tekanan pada gas oksigen. 5. Gas oksigen bermassa 1,6 kg memiliki volume 2 liter dan suhu 27ΛC. Jika R = 8,314 J/mol K, tekanan gas tersebut yaitu.... A. 62,35 Γ 106 Pa B. 6,235 Γ 108 Pa C. 12,50 Γ 109 Pa D. 1,250 Γ 1012 Pa E. 1250 Γ 108 Pa Jawaban : A Diketahui: m = 1,6 kg = 1600 gram Mr= 32 gram/mol T = 27o C = 300 K V = 2 liter = 2 Γ 10-3 m3 Dit: P = β¦.? Jawab: n = π ππ = 1600 32 = 50 πππ π = ππ π π π = 50 β 8,314 β 300 2 Γ 10β3 = 62,35 Γ 106 ππ C3 Menghitung volume pada gas 6. Gas menempati volume 100 cm3 pada suhu 0ΛC dan tekanan 1 atm. Bila suhu dijadikan 50ΛC dantekanan dijadikan 2 atm, maka volume gas menjadi β¦. A. 118,3 cm3 B. 84,5 cm3 C. 59,2 cm3 D. 45,5 cm3 E. 38,4 cm3 Jawaban : C Diketahui : P1 = 1 atm T1 = 0o C ο = 273 K V1 = 100 cm3 P2 = 2 atm T2 = 50o C ο = 323 K Dit: V2 Jawab : π1 π2 = π1. π2 π1. π2 C3
- 4. 100 π2 = 273 . 2 1 .323 100 π2 = 546 323 V2 = 59,2 cm3 Menganalisis perbandingan massa gas 7. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. massa gas yang tersisa di dalam tabung adalah 6 kg 2. massa gas yang keluar dari tabung 2 kg 3. perbandingan massa gas yang tersisa di dalam tabung dengan massa awal gas 3:4 4. perbandingan massa gas yang keluar dari tabung dengan massa gas yang tersisa dalam tabung 2:3 gas ideal bermassa 8 kg bersuhu 27 β¦C berada dalam tabung yang terdapat lubang. Jika gas dipanasi hingga suhu 127o C pada tekanan tetap dan pemuaian tabung diabaikan maka pernyataan di atas yang benar adalah.... A. 1 dan 3 B. 1 dan 2 C. 1, 2, dan 3 D. 1, 3, dan 4 E. 1, 2 dan 3 Jawaban : C Dik: m1 = 8 kg T1 = 27 o C = 300 K m2 = 8 kg T2 = 127 o C = 400 K Dit: 1. Massa gas yang tersisa m2 = β¦..? 2. Massa gas yang keluar dari tabung βπ = β―? 3. Perbandingan massa gas yang tersisa dengan massa awal gas π2 π1 = β―? 4. Perbandingan masa gas yang keluar dengan massa gas yang tersisa βπ π1 = β―? Jawab : 1. ππ = ππ π ππ = π π π π π π = π . π π π . ππ π1 = π2 π1 π1 = π2 π2 8 .300 = π2 .400 π2 = 6 ππ C4
- 5. 2. βπ = π1 β π2 = 8 ππ β 6 ππ = 2 ππ 3. π2 π1 = 6 8 = 3 4 4. βπ π2 = 2 6 = 1 3 Menganalisis suatu gambar dan menghitung nilai suhu menggunakan perbandingan 8. Perhatikan gambar di bawah ini! Tabung A dan B dihubungkan dengan pipa sempit Volume tabung B sama dengan 2 kali volume tabung A.Sistem tersebut diisi dengan gas ideal. Jumlah molekul sama dengan N dalam tabung A dan 3N dalam tabung B. Bila gas dalam tabung A bersuhu 300 K, Tentukan perbandingan suhu gas pada tabung A dan B .... A. 3 : 2 B. 1 : 3 C. 2 : 1 D. 2 : 3 E. 3 : 1 Jawaban : A Dik: VB = 2 TA= 300K na= N nb= 3 N Dit TB ? Jawab : ππ = π π΅ ππ΄ . ππ΄ ππ΄ = π π΅ . ππ΅ ππ΅ π.300 1ππ΄ = 3π. ππ΅ 2ππ΄ 600 3 = 3π. ππ΅ ππ΅ = 200 πΎ Maka ππ΄ βΆ ππ΅ = 300 K : 200 K = 3 : 2 C4
- 6. Mengetahui persamaan besaran energi kinetik gas ideal. 9. Persamaan dibawah ini yang menjelaskan hubungan antara energi kinetik gas (Ek), suhu (T) , dan konstanta Boltzman (k) pada gas monoatomik adalah .... A. πΈπ = 3 2 ππ B. πΈπ = 2 3 ππ C. πΈπ = 2 3 π π D. πΈπ = 2 3 π π E. πΈπ = 3 2ππ Jawaban: A πΈπ = 3 2 ππ C1 Mengetahui persamaan hubungan antara besaran energi kinetik gas 10. Persamaandibawahini yang menjelaskan hubungan antara energi kinetik , tekanan (P),Volume (V),jumlah mol (n), dan bilangan avogadro (Na) pada gas monoatomik adalah .... A. π = 2 3 ( π ππ π ) πΈπ B. π = 2 3 ( π ππ πΈπ ) π£ C. π = 2 3 ( π ππ π ) πΈπ D. π = 3 2 ( π ππ π ) πΈπ E. π = 3 2 ( π π ππ ) πΈπ Jawaban : A Hubungan antara energikinetik gas, Tekanan(P), volume (V), jumlah mol gas (n), dan bilangan avogadro (Na) ditunjukkan oleh persamaan berikut: π = 2 3 ( π ππ π ) πΈπ C1 Menunjukan termometer yang benar saat gas dalam tabung memiliki energi kinetik paling besar 11. Perhatikan gambar di bawah ini! Gambar termometer 1 sampai 5 bergantian di letakkan di dalam tabung yang dipanaskan. Termometer yang Jawaban : E Energi kinetik rata-rata dengan suhu (Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Ek β T) memiliki hubungan antara keduanya berbanding lurus dimana semakin tinggi suhunya semakin tinggi juga energi kinetiknya. Jadi energi kinetik gasdalam tabung sangatbesarketika dimasukkan termometer 5. C2
- 7. menunjukkan gas dalam tabung memiliki energi kinetik paling besar adalah β¦. A. termometer 1 B. termometer 2 C. termometer 3 D. termometer 4 E. termometer 5 Memahami hubungan volume, tekanan, dan energi kinetik. 12. Perhatikan gambar di abwah ini ! Dari gambar di atas, piston yang memiliki energi kinetik terbesar dengan suhu konstan adalah.... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Jawaban : D π = 2 3 ( π π ) πΈπ Berdasarkan persamaan diatas, semakin besar tekanan maka volumenya semakin kecil sehingga energi kinetiknya semakin besar. C2 Menghitung tekanan gas dalam ruang tersebut. 13. Dua mol gas menempati ruang 24,08 liter. Tiap molekul gas memiliki energi kinetik sebesar 3 Γ 1021 J. Jika bilangan Avogadro = 6,02 Γ 1023 molekul/mol, maka tekanan gasdalam tangki adalah.... A. 1,00 Γ 102 Pa B. 2,80 Γ 102 Pa C. 5,40 Γ 102 Pa D. 1,00 Γ 105 Pa E. 38,1 Γ 105 Pa Jawaban : D Dik: N = 2 mol V = 24,08 L = 24,08 Γ 10-3 m3 Ek = 3 Γ 1021 J Na = 6,02 Γ 10-21 molekul/mol Dit: P = ? Jawab : π = π . ππ π = 2 . 6,02 Γ 1023 π = 12,04 Γ 1023 ππππ‘ππππ/πππ C3
- 8. π = 2 3 ( 12,04 Γ 1023 24,08 Γ 1023 )3 Γ 10β23 π = 1,00 Γ 105 ππ Menghitung energi kinetik gas helium 14. Sebuah tabung dengan volume 0,4 m3 mengandung 2 mol Helium pada suhu 27 o C. Dengan anggapan Helium adalah gas ideal,energi kinetik gas Helium adalah.... A. 7482,6 J B. 7282,6 J C. 6502,8 J D. 6434,0 J E. 4300,3 J Jawaban : A Dik: V = 0,4 m3 n = 2 mol T = 27 o C = 300 K Dit : Ek = ? Jawab : πΈπ = 3 2 πππ πΈπ = 3 2 ππ π πΈπ = 3 2 2 Γ 8,314 Γ 300 πΈπ = 7482,6 π½ C3 Memahami hubungan suhu, volume, tekanan dan energi kinetik udara dalam balon 15. Perhatikan tabel dibawah ! No. Suhu (T) Volume (V) Tekanan (P) Energi kinetik (Ek) 1. Meningkat Mengembang Meningkat Menurun 2. Meningkat Mengembang Meningkat Meningkat 3. Menurun Mengempis Meningkat Meningkat 4. Menurun Mengempis Menurun Meningkat Pada balon udara terdapat suatu pembakar yangberfungsi untuk memanaskan udara di dalambalon agar udara di dalam balon manjadi lebihringan dari ruang sekitar sehingga secaraperlahan-lahan balon udara akan naik, Makatabeldi atas yang benar adalah.... Jawaban : B Suhu berbanding lurus dengan volume, tekanan dan energi kinetik gas. π~π π~π π~πΈπ C2
- 9. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Menganalisis besaran- besaran yang mempengaruhi energi kinetik 16. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. banyaknya partikel gas 6,02 Γ 1024 partikel 2. tekanan gas 6,02 Γ 104 N/m2 3. suhu bejana 724 K 4. π = 2 3πΈπ π Suatu bejana yang memiliki volume 1 m3 berisi 10 mol gas monoatomik dengan energi kinetik molekul rata-rata 1,5 Γ 10- 20 Joule (bilangan Avogadro 6,02 Γ 1024 molekul/mol dan tetapanBoltzman 1,38 Γ 10-23 J/K) maka daripernyataan di atas yang benar adalah.... A. 1 saja B. 1 dan 2 C. 1, 2, dan 3 D. 3 dan 4 E. semua benar Jawaban : E Dik : V = 1 m3 n = 10 mol Ek = 1,5 Γ 10-20 J Na = 6,02 Γ 1023 partikel/mol Jawab : 1.π = πππ = 10 . 6,02 Γ 1023 = 6,02 Γ 1024 ππππ‘ππππ 2. π = 2 3 ( π π ) πΈπ π = 2 3 ( 6,02 Γ 1024 1 )1,5 Γ 10β20 π = 6,02 Γ 104 π/π2 3. π = 2 3ππ πΈπ π = 2 3 .1,38 Γ 10β23 1,5 Γ 10β20 π = 724 πΎ 4. πΈπ = 3 2 πππ ο 2 3 ππ π π = 2 3πΈπ π C4
- 10. Mengetahui kecepatan gas terhadap suhu mutlak. 18. Jika suhu gas dinaikkan, kecepatan rata-rata partikel gas bertambah karena kecepatan gasβ¦. A. Sebanding dengan akar masa partikel B. Sebanding dengan akar suhu mutlak C. Berbanding terbalik dengan masa partikel D. Sebanding dengan suhu mutlak gas E. Sebanding dengan kuadrat suhu mutlak Jawaban : B π ππππ = β 3ππ π0 = β 3π π π π = β 3π π Jadi berbanding lurus dengan akar suhu mutlaknya. C1 Memahami penagruh suhu terhadap kecepatan energi kinetik dan jumlah partikel gas. 19. Gas ideal bersuhu T1 diisikan ke dalam tabung. Jika gas dipanaskan sampai suhunya T2 (T2 > T1), maka pengaruh pemanasan pada kecepatan partikel gas v, energi kinetik Ek dan jumlah partikel gas adalah.... A. v = besar Ek = besar N = tetap B. v = tetap Ek = besar N = kecil C. v = kecil Ek = besar N = tetap D. v = besar Ek = kecil N = tetap E. v = besar Ek = kecil N = kecil Jawaban : A Hubungan energi kinetik dengan suhu: πΈπ = 3 2 ππ Hubungan kecepatan dengan suhu πππ = β 3ππ π0 Jumlah partikel tetap. C2 Memahami penyebab tekanan pada wadah tersebut meningkat. 20. Tekanansuatu gas di dalam suatuwadahkaku tertutup akan meningkat ketika suhu gas ditingkatkan. Tekanan gas meningkat karena.... A. wadah memuai ukurannya ketika dipanaskan B. partikel-partikel gas saling berikatan untuk membentuk molekul-molekul yang lebih rapat. C. massa jenis gas meningkat D. jumlah molekul meningkat E. laju tumbukan partikel-partikel gas dengan dinding-dinding wadah meningkat Jawaban : E Laju tumbukan molekul-molekul gasdengan dinding-dinding wadah meningkat. C2 Menghitung kelajuan efektif gas oksigen 21. Laju efektif (vrms) gas oksigen bermassa 32 kg/kmol pada suhu 27 adalah β¦. A. 483 kg/kmol B. 443 kg/kmol C. 476 kg/kmol D. 393 kg/kmol E. 343 kg/kmol Jawaban : A Dik : Mr = 32 kg/kmol T = 27 o C = 300 K Massa 1 partikel oksigen: π = π ππ = 32 6,02 Γ 1026 5,32 Γ 10β26 ππ C3
- 11. Laju efektif gas oksigen π£ ππ = β 3ππ π π π£ ππ = β 3 Γ (1,38 Γ 10β23) Γ (300) (5,32 Γ 10β26) π£ ππ = 483 π/π Menghitung massa gas ideal 22. Dalam ruang yang bervolume 1,5 liter terdapat gas yang bertekanan105 Pa.Jika partikel gas memiliki kelajuan rata-rata 750 m/s, massa gastersebut adalah.... A. 0,8 gram B. 1,7 gram C. 3,2 gram D. 8 gram E. 90 gram Jawaban : A Kelajuan efektif gas : π£ ππ = β 3ππ‘ π0 π£ ππ = β 3ππ π0 π π£ ππ = β 3π π π£ ππ = β 3π π π π£ ππ = β 3π . π π 750 = β 3 Γ 105 . 1,5 Γ 10β3 π 750 = β 450 π π = 8 Γ 104 ππ π = 0,8 ππππ C3
- 12. Menganalisis tekanan, persentase dan kelajuan molekul gas. 23. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. kelajuan molekul gas mengalami penurunan sebesar 60 % 2. persentase kelajuan molekul akhir gas menjadi 36% 3. kelajuan molekul akhir gas adalah 336 m/s 4. tekanan akhir tabung gas adalah 49 KPa Setelah Anda membeli gas di toko terdekat, ternyata dalam sehari tekanan gas dalam tabung tertutup tersebut mengalami penurunan 36% dari keadaan semula. Jika kelajuan molekul gas mula-mulanya 400 m/s, maka pernyataan yang benar adalah.... A. 1 saja B. 1 dan 2 C. 1, 2, dan 3 D. 2, 3, dan 4 E. Semua benar Jawaban : D Dik : Hubungan tekanan gas dan kelajuan molekul gas di nyatakan oleh persamaan : π£ = β 3π π π£2 = 3π π π£2 = 3π π π πβ π£2 = 3π π ππ π = 1 3 ππ π π£2 Permaan diatas menyatakan bahwa kuadrat kelajuan molekul gas sebanding dengan tekanan gas. π~π£2 P = menurun 36% V = 400 m/s Jawab: Karena P1 menurun 36%, maka P2 menjadi 64%. 1. persentase penurunan kelajuan gas π£1 2 π£2 2 = β π1 π2 π£1 2 π£2 2 = π1 64%π1 π£2 = 64 100 .400 = 336 π/π C4
- 13. 2. persenatse kelajuan gas sekarang v = 100% - 60% = 40% 3. kelajuan molekul gas sekarang π£2β 3π2 π 336 = β 3π2 1,3 4. P = v2 π2 = 3362 .1,3 3 π2 = 49 πΎππ Menganalisis tekanan, kelajuan, energi kinetik dan massa atom hidrogen 24. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. massa atom hidrogen 1 kg 2. tekanan pada tempat tersebut 4,83Γ 10-17 Pa 3. kelajuan efektif atom hidrogen 400 m/s 4. energi kinetik atom hidrogen 7,25 Γ 10-23 J Di luar angkasa terdapat kira-kira 1 kmol hidrogen tiap 1 cm3 dengan suhu 3,5 K.Apabila massa relatif atom hidrogen adalah 1 kg/kmol (bilangan Avogadro 6,02 Γ 1023 molekul/mol dan tetapan Boltzman 1,38 Γ 10-23 J/K), maka pernyataan yang benar adalah.... A. 1 saja B. 1, 2 dan 4 C. 1, 3, dan 4 D. 2, 3 dan 4 E. 3 dan 4 Jawaban : B Dik: N = 1 mol Ar H = 1 V = 1 cm3 = 10-6 m3 T = 3,5 K Mr = 1 ππ πππ Na = 6,02 Γ 1023 molekul/mol k = 1,38 Γ 10-23 J/K Jawab : 1. π = π. ππ = 1 ππππ . 1 ππ ππππ = 1 ππ 2. π = 1 3 ππ£2 π π = 1 3 π π΄π π£2 π0 π C4
- 14. π = 1 3 (1)(1) (6,02 Γ 1023) (295,4)2 (10β6) π = 4,83 Γ 10β27 ππ 3. π£ = β 3π π π π π£ = β 3 Γ (8,31 Γ 103) Γ (3,5) 1 π£ = 295,4 π/π 4. πΈπ = 3 2 ππ πΈπ = 3 2 1,38 Γ10β23 .3,5 πΈπ = 7,245 Γ 10β23 πΈπ = 7,25 Γ 10β23 π½ Mengingat definisi energi dalam gas ideal 26. Pernyataan yang benar tentang energi dalam gas ideal adalah.... A. jumah dari energi kinetik total dari seluruh molekul gas dalam suatu ruangan. B. jumlah dari energi kinetik dari satu molekul dalam suatu ruangan . C. jumlah dari energi kinetik translasi dari seluruh molekul gas dalam suatu ruangan. D. jumlah dari energi kinetik translasi dan rotasi seluruh molekul gas dalam suatu ruangan. E. jumlah energi vibrasi dari seluruh mol gas dalam suatu ruangan. Jawaban : A Jumlah dari energi kinetik translasi, rotasi dan vibrasi seluruh molekul gas dalam suatu wadah. C1 Menunjukan keadaan gas energi dalam paling besar. 27. Perhatikan gambar di bawah ini! Jawaban : B karena Hubungan fungsi energi dalam dengan suhu dan jumlah molekul pada gas monoatomik berbanding lurus, semakin tinggi suhu dan jumlah molekul nya maka semakin tinggi pula energi dalamnya. C2
- 15. Gambar tabung yang memiliki energi dalam terbesar adalah β¦. A. keadaan 5 B. keadaan 4 C. keadaan 3 D. keadaan 2 E. keadaan 1 π = 3 2 πππ Memahami hubungan energi dalam, jumlah molekul, suhu dan konstanta bolzmant. 28. Energi dalam gas monoatomik dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan π = 3 2 πππ, N = jumlah molekul (partikel) gas, k = konstanta bolzmant, T = suhu gas. Pernyataan yang benar terkait rumusan di atas adalah.... A. energi dalam gas bergantung pada jumlah molekul gas B. energi dalam gas tidak bergantung pada jumlah molekul gas C. suhu gas dalam tabung tidak berubah jika energi dalam gas berubah D. jumlah molekul gas berkurang maka energi dalam gas bertambah E. suhu gas bertambah maka jumlah molekul gas bertambah Jawaban :A Energi dalam gas bergantung pada jumlah molekul gas. C2 Menghitung energi dalam gas ideal ketika suhunya 29. Gas monoatomik memiliki energi dalam pada saat 27ΛC. Besar energi dalam gas tersebut ketika suhunya dinaikkan menjadi 127ΛC adalah.... A. 1 3 π B. 2 3 π C. π D. 4 3 π E. 3 2 π Jawaban : D Dik : U1 = U T1 = 27 o C = 300 K T2 = 127 o C = 400 K Dit : U2 Jawab : π = π πΈπ = π ( 1 2πΎπ ) Dari persamaan diatas energi dalam U berbanding lurus dengan suhu gas T. π~π π1 π2 = π1 π2 π1 π2 = 300 400 C3
- 16. 300 π 400 = π2 3 4 π = π2 Menghitung eneri dalam gas helium 30. Gas He (Mr = 4 g/mol) pada suhu 27ΛC dan volume 1 liter, massanya 8 gram. Maka energi dalam gas He adalah.... A. 7479 J B. 7794 J C. 7974 J D. 8479 J E. 9479 J Jawaban : A Dik: m = 8 gram Mr = 4 g/mol T = 273+27 = 300 K R = 8,31 J/mol K Dit: Jawab: Gas He merupakan gas monoatomik sehingga derajat kebebasannya f=3 π = π ππ = 8 4 = 2 πππ π = π1 2 πΎπ π = π. π. π . π 2 π = 3 2 ππ π π = 3 2 (2)(8,31)(300) π = 7479 π½ C3 Menganalisis suhu, energi kinetik, energi dalam, dan volume ketika suhu gas ideal dinaikkan. 31. Perhatikan pernyataan dibawah ini! 1. T2 = 2T2 2. energi kinetik rata-rata partikelnya menjadi dua kali semula 3. energi dalam sistem menjadi dua kali semula 4. T2V2 = V1T1 Jawaban : B Dik : n1 = n1 P1 = P1 V1 = V2 T1 = T2 n1 = n1 P1 = P1 V1 = 2V2 Jawab : 1. π1 π2 = π2 π2 π1 π2 = 2π1 π2 C4
- 17. Sejumlah n mol gas monoatomik mula-mula tekanan dan volumenya P1 dan V1, lalu suhunya dinaikkan pada tekanan tetap sehingga volumenya V2 = 2V1, maka dari pernyataan di atas yang benar adalah.... A. 1 dan 2 B. 1, 2, dan 3 C. 1 dan 3 D. 2 dan 4 E. semua benar π2 = 2π1 π1 π2 π2 = 2π1 2. πΈπ1 πΈπ2 = π1 π2 πΈπ1 πΈπ2 = π1 2π2 πΈπ2 = 2πΈπ1 3. π1 π2 = π1 π2 π1 π2 = π1 2π2 π2 = 2π1 4. π1 π1 = π2 π2 2π12π1 = π2 π2 4π1 π1 = π2 π2 Menganalisis jumlah mol, jumlah paertikel, energi kinetik dan energi dalam gas argon. 32. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. jumlah mol gas argon adalah 2 mol 2. jumlah partikel gas argon adalah 0,75 Γ 1023 partikel 3. energi kinetik gas 6,21Γ10-23 J 4. energi dalam gas 4,65Γ102 J Sebanyak 3 liter gas argon suhunya 27ΛC dan tekanan 1 atm (1 atm = 105 Pa) berada di dalam tabung. Jika konstanta gas umum 8,314 J/mol K,tetapan Boltzman 1,38Γ10-23 J/K dan banyaknya partikel dalam 1 mol adalah 6,02Γ1023 partikel, dari pernyataan di atas yang benar adalah.... Jawaban : D Dik: V = 3L = 3 Γ 10-3 m3 T = 27 o C = 300 K P = 105 Pa R = 8,314 J/mol K k = 1,38 Γ 10-23 J/K Na = 6,02 Γ 1023 molekul/mol C4
- 18. A. 1, 2 dan 3 B. 2 saja C. 2 dan 3 saja D. 2, 3 dan 4 E. Semua benar Jawab: 1. ππ = ππ π π = π π ππ π = 8,31 .300 105 . 3 Γ 10β3 π = 0,12 πππ 2. π = πππ π = 0,12 . 6,02 Γ 1023 π = 0,75 Γ 1023 ππππ‘ππππ 3. πΈπ = 3 2 . 1,38 Γ 10β23 . 3 Γ 102 πΈπ = 6,21 Γ 10β21 π½ 4. π = 3 2 πππ π = 3 2 . 0,75 Γ 1023 . 1,38 Γ 10β23 . 3 Γ 102 π = 4,65 Γ102 π½ Mengetahui derajat kebebasan pada gas diatomik bersuhu tinggi. 33. Berapakah jumlah derajat kebebasan pada gas diatomik bersuhu tinggi β¦. A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 E. 7 Jawaban : E Untuk gas diatomik pada suhu rendah (Β±250), hanya terjadi gerak translasi sehingga hanya memiliki 3 derajat kebebasan. Pada suhu sedang (Β±500), terjadi gerak translasi dan rotasi sehingga memiliki 5 derajat kebebasan. sedangkan untuk gasdiatomik suhu tinggi (Β±1000), memiliki gerak translasi, gerak rotasi, dan gerak vibrasi sehingga memilki 7 derajat kebebasan. Energi kinetiknya adalah : πΈπ = 7 2 ππ C1
- 19. Mengetahui jenis derajat kebebasan gas ideal 34. Berikut ini jenis derajat kebebasan yang dimiliki molekul gas adalah.... A. translasi saja B. translasi dan rotasi C. rotasi saja D. translasi, rotasi, dan vibrasi E. rotasi dan vibrasi Jawaban : D Terdapat tiga jenis derajat kebebasan yaitu translasi, rotasi, dan vibrasi C1 Mengetahui hubungan energi kinetik gas monoatomik dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung. 35. Energi kinetik gas monoatomik dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan πΈπ = π 2 ππ , k = konstanta bolzmant, T = suhu gas dan f = derajat kebebasan molekul gas ideal. Pernyataan yang benar terkait rumusan di atas adalah.... A. energi kinetik gas bergantung pada jumlah derajat kebebasan B. energi kinetik gas tidak bergantung pada jumlah derajat kebebasan C. jumlah derajat kebebasan tidak berubah jika suhu gas berubah D. jumlah derajat kebebasan berkurang jika energi kinetik gas bertambah E. jumlah derajat kebebasan tidak bergantung pada suhu gas Jawaban : A Hubungan energi kinetik dengan suhu πΈπ = π 2 ππ Jadi, energi kinetik gas bergantung pada jumlah derajat kebebasan. C2 Memahami jenis derajat kebebasan translasi, vibrasi, dan rotasi. 36. Disajikan gambar gas diatomik di bawah ini! Gambar yang menunjukkan gerak translasi dan vibrasi pada pusat massa adalah.... Jawaban : C Translasi hanya satu arah saja, arah X, Y atau Z. Vibrasi saat molekul bergetar. C2
- 20. A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 4 dan 1 D. 4 dan 2 E. 4 dan 3 Menghitung derajat kebebasan dari gas tertentu. 37. Energi dalam 4 mol gas pada suhu 500 K adalah41570 joule dan konstanta gas 8,314 joule/moK, maka banyaknya derajat kebebasan dari gastersebut adalah.... A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 E. 9 Jawaban : C n = 4 mol T = 500 K U = 41570 J R = 8,314 π ππππ K Dit : f = ? Jawab : π = π ( 1 2 ππ π) 41570 = π ( 1 2 4 .8,314 . 500) 41570 = π (8314) π = 41570 8314 π = 5 C3 Menghitung jumlah mol gas diatomik tersebut. 38. Sejumlah gas diatomik dalam ruang tertutup suhunya mengalami perubahan sebesar 200 K sehingga energi dalamnya meningkat menjadi 8300 joule. Jumlah mol gas diatomik tersebut adalah...(R = 8, 3 J/mol.K) adalah .... A. 2 mol B. 3 mol C. 10/3 mol D. 6 mol E. 8 mol Jawaban : A Dik : T = 200 K U = 8300 J R = 8,314 π ππππ K Dit : n = ? Jawab : π = π ( 1 2 ππ π) 8300 = 5 ( 1 2 . π .8,314 .200) C3
- 21. 8300 = 5 (830 . π) π = 10 5 π = 2 πππ Berhipotesis tentang kompor dalam keadaan mati. 39. Perhatikan keadaan gas dalam tabung yang di gunakan ketika memasak berikut ini ! Jika keadaan 2 kompor mati, hipotesis yang benar pada keadaan tersebut adalah β¦. A. jumlah partikel pada tabung berkurang sehingga mampu menyalakan kompor B. jumlah partikel pada tabung bertambah sehingga mampu menyalakan kompor C. energi dalam pada tabung berkurang sehingga tidak mampu menyalakan kompor D.energi dalam pada tabung bertambah sehingga tidak mampu menyalakan kompor E. jumlah partikel pada tabung bertambah sehingga tidak mampu menyalakan kompor Jawaban : C Energi dalam ber banding lurus dengan energi kinetik yang dipengaruhi oleh jumlah partikel gas, semakin sedikit partikel gas semakin kecil energi dalam dan energi kinetiknya. C4
- 22. Menganalisis besar energi 40. Sebuah wadah tertutup diisi n mol gas ideal diatomik memiliki 5 derajat kebebasan. Suhu dan tekanan gas adalah T0 dan P0 , sedangkan volume wadah dijaga tetap. Ketika suhunya diturunkan menjadi 2 3 π0 sehingga derajat kebebasannya menjadi 3 maka: 1. energi dalam gas sekarang menjadi 3 5 π π 2. energi dalam gas pengalami penurunan sebesar 1 5 π π 3. tekanan gas sekarang menjadi 3 5 π π 4. energi dalam tidak dipengaruhi oleh derajat kebebasan dan suhu. Pernyataan diatas yang benar adalah.... A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 Jawaban : B Dik : f1 = 5 T1 = To P1 = Po f2 = 3 T2 = 2 3 T0 Jawab : 1. π1 π2 = π1 π1 π2 π2 π0 π2 = 5π0 3 . 2 3 π0 π0 π2 = 5 6 3 π0 π2 = 15 6 π2 = 6 15 π0 π2 = 3 5 π0 2. penurunan energi dalam akibat penurunan suhu π0 β 3 5 π0 = 5π0 β 3π0 5 = 2 5 π0 3. π1 π2 = π1 π1 π2 π2 π0 π2 = 5π0 3 2 3 π0 C4
- 23. π0 π2 = 5 6 3 5π2 = 6 3 π0 π2 = 6 15 π0 π2 = 3 5 π0 4. π = π ( 1 2 ππ π) Energi dalam berbanding lusurs dengan suhu dan derajat kebebasan.