1. Teori kinetik gas didasarkan pada asumsi bahwa gas terdiri dari partikel yang bergerak secara acak dengan kecepatan tetap dan tumbukan antar partikel bersifat lentur sempurna. 2. Hukum gas ideal meliputi hukum Boyle, Charles, dan Gay-Lussac yang menjelaskan hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas dalam wadah tertutup. 3. Tekanan gas dijelaskan secara mikroskopis sebagai

1. FISIKA DASAR
SEKOLAH MENENGAH ATAS
BUKU SISWA
TEORI KINETIK
GAS
2B

2. Mata Pelajaran : FISIKA
Kelas/Semester : XI / II
A. Judul : Teori kinetik gas
B. Tujuan Pembelajaran :
Kognitif
1. Produk:
a. Diberikan gambar gerak partikel gas ideal pada kubus tertutup , peserta didik mampu
menjabarkan formulasi tekanan gas dalam wadah tertutup.
b. Dengan menggunakan persamaan peserta didik dapat menentukan
besar tekanan gas pada ruang tertutup sesuai dengan kunci.
c. Dengan menggunakan persamaan ,Peserta didik mampu
menformulasikan persamaan energi kinetik dengan variabel konstanta Boltzman dan
Suhu.
d. Dengan menggunkan persamaan , peserta didik dapat menentukan besar
energi kinetik rata-rata gas sesuai dengan kunci jawaban.
e. Dengan menggunakan persamaan , peserta didik mampu memformulasikan
persamaan ekipartisi energi dengan variabel konstanta derajat kebebasan, dengan
variable konstanta Boltzman dan Suhu.
f. Dengan menggunakan persamaan peserta didik dapat menentukan
besar ekipartisi energi sesuai dengan kunci jawaban.
g. Diberikan gambar bejana silinder yang dihubungkan dengan piston yang berisi gas
ideal, untuk melihat hubungan antara tekanan dengan volume sehingga peserta didik
dapat merumuskan hukum Boyle-Lussac dengan benar.
h. Diberikan data mengenai massa dan berat molekul suatu gas, peserta didik dapat
menentukan besarnya volume gas dengan benar sesuai dengan kunci jawaban.
i. Diberikan deskripsi pergerakan partikel gas di dalam ruang tertutup, peserta didik
mampu menyebutkan minimal 2 contoh penerapan gas ideal disertai dengan
penjelasan yang sesuai dengan konsep.
Afektif

3. 1. Keterampilan sosial:
a. Bertanya
b. Menyumbang ide atau berpendapat
c. Menjadi pendengar yang baik,
d. Berkomunikasi.
C. Uraian Materi :
Teori Kinetik Gas
1. Pengertian Gas Ideal
Gas ideal merupakan kumpulan dari partikel-
partikel suatu zat yang jaraknya cukup jauh
dibandingkan dengan ukuran partikelnya.
Partikel-partikel itu selalu bergerak secara acak
ke segala arah. Pada saat partikel-partikel gas
ideal itu bertumbukan antara partikel atau
dengan dinding akan terjadi tumbukan lenting
sempurna, hingga tidak terjadi kehilangan energi.
Monoatomik berasal dari kata mono berarti satu atomic berarti atom. Jadi gas monoatomik
berarti gas yang partikel-partikelnya berupa atom tunggal, seperti gas helium, neon, dan
argon.
Teori kinetik gas didasarkan pada beberapa asumsi tentang gas ideal yaitu sebagai berikut:
1. Gas terdiri atas partikel-partikel padat kecil yang bergerak dengan kecepatan tetap dan
dengan arah sembarang.
2. Masing-masing partikel bergerak dalam garis lurus, gerakan partikel hanya dipengaruhi
oleh tumbukan antara masing-masing partikel atau antara partikel dan dinding. Gaya tarik-
menarik antarpartikel sangat kecil sekali dan dianggap tidak ada (diabaikan).
3. Tumbukan antara masing-masing partikel atau antara partikel dengan dinding adalah
tumbukan lenting sempurna.
4. Waktu terjadinya tumbukan antarpartikel atau antara partikel dengan dinding sangat
singkat dan bisa diabaikan.

4. 5. Ukuran volume partikel sangat kecil dibandingkan ukuran volume ruang tempat partikel
tersebut bergerak.
6. Berlaku hukum Newton tentang gerak.
A. Hukum Gas Ideal
1. Hukum Boyle (Robert Boyle 1627-1691)
Secara matematis ditulis
.................... (1.1)
................. (1.2)
Persamaan 1.1 disebut dengan hukum Boyle.
2. Hukum Charles
Secara matematis ditulis:
.................. ( 1.3)
.................. ( 1.4 )
jika gas dalam ruang tertutup suhu mutlak dijaga konstan maka volume gas
berbanding terbalik dengan tekanannya
Jika gas dalam ruang tertutup tekanannya dijaga konstan maka volume gas dalam
jumlah tertentu berbanding lurus dengan temperatur mutlaknya

5. 3. Hukum Gay-Lussac
Secara matematis, hukum Gay- Lussac dituliskan sebagai berikut:
............... ( 1.5 )
................ (1.6 )
Dari ketiga persamaan tersebut diperoleh persamaan yang lebih singkat yang disebut
persamaan Boyle-Gay Lussac:
................. ( 1.7 )
................ ( 1.8 )
Dalam suatu ruang tertutup P, V, dan T juga dipengaruhi oleh banyaknya partikel. Jumlah
partikel disimbolkan dengan N, yang selanjutnya persamaan ditulis menjadi:
Atau
............... (1.9 )
Konstanta k adalah konstanta Boltzmann dalam sistem SI besarnya:
k = 1,381 x 10^-23 J/K
Jika gas dalam ruang tertutup volume dibuat konstan maka tekanan gas berbanding
lurus dengan temperatur mutlaknya

6. B. Tekanan Gas Ideal Menurut Teori Kinetik
Pada kenyataanya perhitungan pada gas sangat rumit karena menyangkut jumlah
partikel yang sangat banyak.
Y L
L
L
x
L
Z
Ditinjau sebuah partikel gas bermassa m dan bergerak dengan kecepatan Vx menumbuk
dinding wadah. Ketika terjadi tumbukan lenting sempurna dengan wadah terjadi perubahan
momentum yaitu:
Partikel tersebut akan menumbuk dinding untuk kedia kalinya seyelah selang waktu:
Perubahan momentum sama dengan besarnya Impuls
Jika selang waktu di subtitusikan ke dalam persamaan di atas, maka
mvx -mvx

7. Tekanan gas tersebut sama besar ke segala arah, sehingga nilai kecepatan pada arah
sumbu x,y, dan z adalah:
Karena besaranya sama, maka
3. Energi Kinetik gas ideal
Partikel gas ideal bergerak dengan kecepatan, sehingga memiliki energi kinetik.
Hubungan antara tekanan gas dan energi kinetik tersebut dirumuskan sebagai berikut:
....... (1.1)
........(1.2)
Karena sama dengan volume kubus V,
maka:
Apabila diambil harga rata-ratanya maka diperoleh:
Dengan demikian, persamaan tekanan gas pada ruang tertutup dirumuskan:

8. Sehingga persamaan tekanan di atas menjadi:
Atau
Dari persamaan di atas, tekanan gas pada ruang tertutup dirumuskan:
Energi kinetik sebuah partikel bergerak dengan kecepatan yaitu:
Sehingga persamaan kecepatan partikel: