Modul Fisika SMA ‐ Persiapan Sukses Ujian Nasional
MGMP Fisika SMA Negeri 9
Kota Tangerang Selatan
Tim Penyusun:
Rudinanto, S.Pd. ‐ Ida Farida Mutia, S.Pd. ‐ Reny Rosmiati, S.Pd.
A. Gas Ideal
Sifat –sifat gas ideal:
a. Terdiri dari partikel, atom, atau molekul yang bergerak bebas
b. Berlaku hukum – hukum Newton tentang gerak
c. Jarak antar molekul ukuran molekul
d. Tidak ada gaya antar partikel kecuali jika bertumbukkan
e. Tumbukan antar partikel atau partikel dan dinding adalah lenting sempurna dalam waktu singkat
Persamaan gas ideal :
R = konstanta gas umum : 8,314 Jmol K = 0,082 L atmmol K
k = tetapan Boltzmann : 1,38 JK
N
A
= 6,022 x 10
23
partikelmol N
= jumlah partikel n
= R
= N
A
. k
B. Tekanan Gas ideal
Energi Kinetik translasi rata – rata suatu mol gas :
Tekanan gas : P =
3 2
E
K
atau P =
3 1
m
o
v
2
C. Kecepatan Efektif gas
2 m
kT v
RMS
=
atau
M RT
v
RMS
2 =
atau
ρ
P v
RMS
3 =
dengan : M = massa molekul gas kgK mol
m
o
= NN
A
= massa 1 molekul gas kgmolekul N = bilangan Avogadro
ρ = massa jenis gas kgm
3
P V = n RT
P V = N kT N .
N
A
E
K
= 32 kT E
K
= ½ m
o
v
2
N V
N V
TEORI KINETIK GAS
Modul Fisika SMA ‐ Persiapan Sukses Ujian Nasional
MGMP Fisika SMA Negeri 9
Kota Tangerang Selatan
Tim Penyusun:
Rudinanto, S.Pd. ‐ Ida Farida Mutia, S.Pd. ‐ Reny Rosmiati, S.Pd.
D. Derajat Kebebasan dan Energi Dalam
Energi Dalam gas :
Dejajat kebebasan untuk jenis molekul:
Monoatomik ♦ suhu kurang dari 100ºK
♦ hanya memiliki gerak translasi ♦ punya 3 derajat kebebasan, E
molekul
= 32 kT
Diatomik ♦ suhu ruang sedang
♦ memiliki gerak translasi dan rotasi ♦ punya 5 derajat kebebasan, E
molekul
= 52 kT
Poliatomik ♦ suhu lebih dari 100ºK
♦ memiliki gerak translasi, rotasi, dan vibrasi ♦ punya 7 derajat kebebasan, E
molekul
= 72 kT E
K
= f
2 1
kT
U x E
K
= f x N
2 1
kT
Modul Fisika SMA ‐ Persiapan Sukses Ujian Nasional
MGMP Fisika SMA Negeri 9
Kota Tangerang Selatan
Tim Penyusun:
Rudinanto, S.Pd. ‐ Ida Farida Mutia, S.Pd. ‐ Reny Rosmiati, S.Pd.
A. Proses Termodinamika Hukum
Pertama Termodinamika ΔQ + = sistem menerima kalor
W + = sistem melakukan usaha
ΔU + = terjadi perubahan energi dalam sistem Empat
proses termodinamika a.
Isotermik = keadaan gas berubah dengan suhu tetap Î Hukum Boyle
b. Isobarik = keadaan gas berubah dengan tekanan tetap
Î Hukum Charles – Gay Lussac c.
Isokhorik = keadaan gas berubah dengan volume tetap Î Hukum Boyle – Gay Lussac
d. Adiabatik = keadaan gas berubah tanpa adanya perpindahan kalor ΔQ = 0
Penjelasan proses termodinamika dapat dilihat pada tabel berikut:
Proses Tetap
Q W
ΔU Persamaan
Isobarik P atau
n C
p
ΔT p
ΔV 32
n R ΔT Q
= ΔU + p ΔV
Isokhorik V atau
n C
v
ΔT =
32 n R ΔT 32
n R ΔT Q
= ΔU
Isotermis T
atau PV n
RT ln ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛
1 2
V V
n RT ln
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
1 2
V V
Q = W
Adiabatik PV
γ
‐ 32 n R ΔT 32
n R ΔT ΔU = ‐ W
Kapasitas Panas Gas Cp
= Cv + n R Cp
= kapasitas panas pada tekanan konstan ∆Q = W + ∆U
T V
TERMODINAMIKA
Modul Fisika SMA ‐ Persiapan Sukses Ujian Nasional
MGMP Fisika SMA Negeri 9
Kota Tangerang Selatan
Tim Penyusun:
Rudinanto, S.Pd. ‐ Ida Farida Mutia, S.Pd. ‐ Reny Rosmiati, S.Pd.
W = n R T
2
– T
1
Cv = kapasitas panas pada volume konstan
W = Qp – Qv = Cp – Cv ΔT
B. Efisiensi Daya Guna Mesin