materi tenatng energi kinetik suatu zat

1. Materi bimbingan Olimpiade Fisika Insan Cendekia OKI
For more informations contact me : mutimmah2512@gmail.com
MATERI 17
ENERGI KINETIK MOLEKUL ZAT
DALAM TEORI ENERGI KINETIK zat dimisalkan terdiri atas partikel atau molekul yang diskrit dan
senantiasabergerak.Dalamgas,molekul molekul itu itu bergerak secara acak, dengan laju yang sangat
berbeda; dari laju nol sampa laju yang sangat tinggi
BILANGANAVOGADRO (NA) adalah jumlahpartikel (molekulataupunatom) yangterdapatdalam1 kmol
zat. Untuksemuazat NA = 6,022 x 1026
partikel perkilomol
Misalkan: untukH2 dan O2,M adalah2 kg/kmol.Ini berarti dalam masingmasing2kg H2 dan32 kgO2
terdapat6,022 x 1026
molekul
MASSA MOLEKUL (atauatom) dapatditentukandari beratmolekul (atauberatatom) Mzat tersebut
dan bilanganAvogadroNA . KarenaM kg zat mengandungNA partikel makamassamo satupartikel ;
mo = M/NA
ENERGI KINETIK TRANSLASI RATA-RATA (Ek rata-rata =
1
2
mov2)suatu molekul gasadalah energyyang
miliki oleh satumolekul
Ek rata-rata =
3
2
kT dimanak= tetapanBoltzman (k=
R
NA
) = 1,381 x 10−23 J/K) danT = suhuMutlak (K)
LAJU RMS (rootmean square speed)(vrms) molekulgasadalahakar dari rata-rata v2
satu molekul
dihitungdalamselangwaktuyangcukuplama.Setaradenganini ,kita dapatmenghitunghargarata-rata
ituterhadapsemuamolekul padasaattertentu.
Laju rms = Vrms = √
3kT
m0
Dari persamaandi atas, kitadapatkanpersamaansuhumutlak (T) = (
2
3𝑘
) (
1
2
𝑚 𝑜 𝑣𝑟𝑚𝑠
2 )
TEKANAN dari suatugas ideal telahdiberikanpadamateri sebelumnyaPV = (
𝑚
𝑀
) 𝑅𝑇Dengan
memperhatikanbahwam=Nmo , dimanaN adalah jumlahmolekul didalam volumeV,dandengan
menggantikanTdengannilai yangditentukandi atas,kitaperoleh;
PV =
1
3
𝑁𝑚0 𝑣𝑟𝑚𝑠
2
Selanjutnyaberhubung 𝜌 =
𝑚
𝑉
=
𝑁𝑚0
𝑉
𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑔𝑎𝑠 𝑃 =
1
3
𝜌𝑣𝑟𝑚𝑠
2
JARAK/JEJAKBEBASRATA-RATA molekulgasadalahjarakrata-rata yang ditempuhmolekulantara
tumbukantumbukan.Untukgasideal denganmolekulyangberrbentukboladenganjari –jari r =

2. Materi bimbingan Olimpiade Fisika Insan Cendekia OKI
For more informations contact me : mutimmah2512@gmail.com
Jarak =
1
4𝜇√2 𝑟2( 𝑁
𝑉
)
Dengan(N/V ) adalahjumlahmolekul persatuanvolume
Latihan
1. Berakahmassa molekul N2,beratmolekul N2 adalah28 kg/kmol?
2. Ada berapakahatomHe didalam2,0 g helium?M= 4 kg/kmol untukhelium
3. Tetesanraksamemiliki jari jari 0,5mm. ada berapaatom Hg didalamtetesantersebut?MHg =
202 kg/kmol danρHg = 13600 kg/m3
4. TentukanVrms untukmolekul nitrogen(M= 28 kg/kmol) dalamudarabersuhu0o
C!
5. Gas hydrogen(M= 2 kg/kmol) dangasnitrogen(M= 28 kg/kmol) beradapadasuhuyangsama.
Tentukanperbandingan;
a. EKH/EKN
b. Vrms H/Vrms N
6. Udara padatemperature ruangmempunyai massajenissekitar1,29 kg/m3
.Misalkanbahwa
keseluruhannyamerupakansatugas,berapakahVrms untukmolekulmolekunya?(tekanan
atmosfer100 kPa)
Kunci
1. 4,65 x 10-26
kg
2. 3,01 x 1023
3. 2,1 x 1019
4. 490 m/s
5. a. 1 b. 3,74
6. mendekati 480 m/s