A. Gas Ideal - Teori Kinetik Gas

  

KEGIATAN BELAJAR 9

MATERI POKOK : TEORI KINETIK GAS

A. URAIAN MATERI

  A. Gas Ideal

• 4@7-4 :0- C-:3 059-7>@0 01:3-: 3-> 501-8 -3-59-:-7-4 .1:?@7 0-=5 <1=>-9--: 3-> 501-8 +:?@7 91:31?-4@5:C- <18-6-=58-4 @=-5-: .1=57@? >1/-=- >-7>-9-

  1. Pengertian Gas Ideal

• 8-9 .-. 5:5 :0- -7-: 919<18-6-=5 ?1;=5 75:1?57 3-> <-0- 3-> 501-8 '-0- 71:C-?--::C- >52-? >52-? 3-> 501-8 ?50-7 ?1=0-<-? 05 -8-9 7-: ?1?-<5 <-0- >@4@ 7-9-= 0-: ?17-:-: ?1=?1:?@ 3-> 0-<-? 91958575 >52-? C-:3 91:017-?5 3-> 501-8 )1/-=- 957=;>7;<5> 3-> 501-8 91958575 >52-? >52-? >1.-3-5 .1=57@?
• > ?1=05=5 -?-> <-=?5718 <-=?5718 0-8-9 6@98-4 C-:3 .1>-= 0-: ?50-7 - ?1=6-05 5:?1=-7>5 -:?-=<-=?5718 3-> ?1=>1.@? . )1?5-< <-=?5718 >18-8@ .1=31=-7 71 >19.-=-:3 -=-4 / '-=?5718 <-=?5718 3-> ?1=>1.-= 91=-?- 0-8-9 =@-:3 C-:3 >19<5? !-=-7 -:?-=<-=?5718 6-@4 81.54 .1>-= 0-=5<-0- @7@=-: <-=?5718

  y

1 +7@=-: <-=?5718 3-> 0-<-? 05-.-57-:

l

  2 *50-7 ?1=0-<-? 3-C- -:?-=<-=?5718 71/@-85 657- ?1=6-05 ?@9.@7-: 3 @7@9 %1B?;: ?1:?-:3 31=-7 .1=8-7@ <-0- >5>?19 3-> ?1=>1.@? A

  2. Persamaan Gas Ideal x

   0$'24 08-' F >1;=-:3 589@B-: '=-:/5> 918-7@7-: <1=/;.--: 0-: <1:3-9-?-: @:?@7 91:31?-4@5 4@.@:3-: -:?-=- ?17-:-: z

  0-: A;8@91 3-> 0-8-9 >@-?@ =@-:3 ?1=?@?@< <-0- >@4@ 7;:>?-: @.@:3-: Gambar 7.1

  ?1=>1.@? 05@:37-< <-0- ?-4@: 0-: 0571:-8 01:3-: @7@9 ;C81 Gerak arah partikel-partikel gas

  @7@9 ;C81 91:C-?-7-: .-4B- 657- 0-8-9 >@-?@ =@-:3 ?1=?@?@< dalam ruang tertutup. ?1=0-<-? 3-> 501-8 C-:3 >@4@:C- 05@>-4-7-: ?1?-< ?17-:-: 3-> -7-: .1=.-:05:3 ?1=.-857 01:3-: A;8@91 3-> $1:@=@? ;C81 <1=>-9--: 71-0--: 3-> 4-:C- 05?1:?@7-: ;814 ?17-:-: 0-: A;8@91 3-> >145:33- <-0- 3-> -7-: .1=8-7@ <1=>-9--: tekanan (p)

   7;:>?-: -?-@ F "1?1=-:3-: p ₂

  100 K isotermal ?17-:-: % 9 -?-@ '- p ₁ A;8@91 9

   '23#.##/ 9 0571:-8 >1.-3-5 @7@9 ;C81 0-: .1=8-7@ @:?@7 volume (V)

  V ₁ V ₂ 4-9<5= >19@- 3-> 01:3-: 71=-<-?-: =1:0-4 =-257 4@.@:3-: -:?-=- ?17-:-:

  Gambar 7.2 0-: A;8@91 3-> ?-9<-7 <-0- #.$#2 !57- ?17-:-: 05?@=@:7-:

  Grafik hubungan tekanan (p) A;8@91 3-> -7-: :-57 )1.-857:C- 657- ?17-:-: 3-> 05:-577-: A;8@91 terhadap volume (V) pada

  3-> -7-: 91:31/58 01:3-: >C-=-? >@4@ 3-> ?1?-< suhu konstan.

   )#2-'3 F 0-: 03'1) #8 533#% F 918-7@7-: <1:3-9-?-: 01:3-: <1=/;.--: ?1:?-:3 4@.@:3-: -:?-=- >@4@ 0-: A;8@91 <-0- ?17-:-: ?1?-< $1=17- 91:3-?-7-: 657- ?17-:-: 3-> 0-8-9 =@-:3 ?1=?@?@< 056-3- 7;:>?-: A;8@91 3-> >1.-:05:3 01:3-: >@4@ 9@?8-7:C- )1/-=- 9-?19-?5> 05:C-?-7-: 01:3-: <1=>-9--:

  7;:>?-: -?-@ F "1?1=-:3-: A;8@91 9 >@4@ 9@?8-7

  !57- >@4@ 3-> .5->-:C- 05:C-?-7-: 0-8-9 E >@4@ 9@?8-7 91:3 3@:-7-: >-?@-: "18A5: " 05:C-?-7-: 01:3-: <1=>-9--: F 4-=81> 0-: -C #@>>-/ 6@3- .1=4->58 91:C1850575 4@.@:3-: -:?-=-

  >@4@ 0-: ?17-:-: <-0- A;8@91 ?1?-< "10@-:C- 91:3-?-7-: 657- A;8@91 3-> C-:3 .1=-0- 0-8-9 =@-:3 ?1=?@?@< 056-3- 7;:>?-: ?17-:-: 3-> >1.-:05:3 01:3-: >@4@ 9@?8-7:C- )1/-=- 9-?19-?5> 0-<-? 05:C-?-7-: 01:3-: <1=>-9--:

  7;:>?-: -?-@ F 1=0->-=7-: '23#.##/ 9 0-: 9 <-0- 71=-<-?-: =1:0-4 4->58 7-85 >1.-:05:3 01:3-: ?19<1=-?@= >1>@-5 01:3-: <1=>-9--:

• -?-@ F 01:3-: -0-8-4 7;:>?-:?- 71>1.-:05:3-: C-:3 >1>@-5 01:3-: >-?@ 9-/-9 3-> ?1=?1:?@ !57- 5:017> 053@:-7-: @:?@7 :58-5 0-: -B-8 >10-:37-: 5:017> 053@:-7-: @:?@7 :58-5 0-: -745= 05<1=;814 <1=>-9--: .1=57@?

  F '23#.##/ 9 0-: 9 05>1.@? <1=>-9--: 5,5. 08-' #8 533#%

  @7@9 ;C81 -C #@>>-/ .1=8-7@ @:?@7 3-> 501-8 C-:3 9->>- 0-: 6@98-4 9;8 3->:C- ?1?-< !57- 9->>- 0-: 6@98-4 9;8 3->:C- ?50-7 ?1?-< <1=>-9--: 71-0--: 3-> 501-8 .1=@.-4 91:6-05 01:3-:

  Tokoh Joseph Louis Gay Lussac (1778–1850) Ia dilahirkan di Prancis tahun 1778.

  Setahun setelah lulus dari politeknik Paris, ia ditawari pekerjaan oleh Claude-Louis Berthollet, kimiawan Prancis yang terkemuka. Berthollet memiliki laboratorium sendiri dan memimpin sekelompok ilmuwan muda di daerahnya. Gay Lussac mengadakan banyak riset bersama Berthollet dan Pierre Simon Laplace, dua ilmuwan yang dibiayai dan dilindungi oleh Napoleon Bonaparte. Gay-Lussac selamat dari arus revolusi Prancis, tetapi ayahnya tertangkap dan dipenjarakan. Pada 1802, ia mengulangi percobaan Alexander Cesar Charles. Ia menemukan fakta bahwa jika gas dipanaskan pada suhu tetap, volumenya akan bertambah sebanding dengan suhu mutlak. Jika suhunya dinaikkan dua kali lipat, volumenya akan meningkat dua kali. Hukum ini kali pertama ditemukan oleh Charles. Akan tetapi, karena Charles tidak mempublikasikannya, hukum tersebut kadang-kadang disebut hukum Charles, kadang- kadang disebut Hukum Gay-Lussac.

  Sumber: Jendela Iptek 3, 1997 120

• -?-@ F

  "1?1=-:3-:

   6@98-4 9;8 3-> ! 9;8" ?1?-<-: @9@9 3-> !@98-4 9;8 3-> 91=@<-7-: <1=.-:05:3-: -:?-=- 9->>- 3-> 01:3-: 9->>- 9;817@8 =18-?52:C- )1/-=- 9-?19-?5> 6@98-4 9;8 3-> 0-<-?

05:C-?-7-: 01:3-: <1=>-9--:

• ?-@ F

  !57- '23#.##/ 9 05&gt;@.&gt;?5?@&gt;57-: 71 0-8-9 '23#.##/ 9

• 7-: 05&lt;1=;814 &lt;1=&gt;-9--: .1=57@?
_{3=5 '23#.##/ 9 0-&lt;-? 05?1:?@7-: 9-&gt;&gt;- 61:5&gt; &gt;@-?@ 3-&gt;}

  V (m ) p ¹ C-5?@ p ₂ F )18-5: 0-&lt;-? 05:C-?-7-: 0-8-9 6@98-4 9;8 &lt;1=&gt;-9--: @9@9 3-&gt; p ₃

  501-8 6@3- 0-&lt;-? 05:C-?-7-: 0-8-9 6@98-4 &lt;-=?5718 3-&gt; ?1=&gt;1.@? !@98-4 &lt;-=?5718 3-&gt; 91=@&lt;-7-: 4-&gt;58 7-85 6@98-4 9;8 3-&gt; ?1=&gt;1.@? 01:3-: .58-:3-: A;3=-0;

  T (K) Gambar 7.3

  Grafik hubungan volume (V) F terhadap suhu mutlak (T) secara isobarik dengan

  !57- '23#.##/ 9 05&gt;@.&gt;?5?@&gt;57-: 71 0-8-9 '23#.##/ 9 p &gt; p &gt; p . _{1 2 3}

• 7-: 05&lt;1=;814 &lt;1=&gt;-9--: .1=57@?

  p (Pa)

  V ¹ V _{2 !57- &lt;1=&gt;-9--: ?1=&gt;1.@? 91:6-05} F

  V "1?1=-:3-: ₃ 6@98-4 &lt;-=?5718 3-&gt;

  .58-:3-: A;3-0=; G 9;817@8 9;8 T (K) F

  ?1?-&lt;-: ;8?D9-: G ! " Gambar 7.4

  Grafik hubungan tekanan (p) Contoh

  7.1 terhadap suhu mutlak secara isokhorik dengan

  )-?@ 9;8 3-&gt; 91:19&lt;-?5 A;8@91 9 0-: &gt;@4@ 3-&gt; &lt;-0- &gt;--? ?1=&gt;1.@? -0-8-4 E V &gt; V &gt; V . _{1 2 3}

• 1:?@7-:8-4 ?17-:-: 3-&gt; ?1=&gt;1.@?

   #7#$

  571?-4@5

   9;8 ! 9;8" Ingatlah

9 E "

  Pada suhu kamar dan tekanan

  1:3-: 91:33@:-7-: &lt;1=&gt;-9--: 05&lt;1=;814

  tertentu, gas dapat memiliki sifat 9 9;8 ! 79;8" " G % 9 yang mendekati gas ideal.

  !-05 ?17-:-: 3-&gt; ?1=&gt;1.@? -0-8-4 G % 9

  Contoh

  7.2

  )-?@ 85?1= 3-&gt; 91958575 ?17-:-: -?9 &lt;-0- ?19&lt;1=-?@= F E 1=-&lt;-7-4 ?17-:-: 3-&gt; ?1=&gt;1.@? 657- A;8@91:C- 91:6-05 85?1= 0-: ?19&lt;1=-?@=:C- 91:6-05 E

   #7#$

  571?-4@5 F " 85?1= " -?9 85?1=

  1:3-: 91:33@:-7-: '23#.##/ 9 05&lt;1=;814

  #

• ?9 # " &q
• ?9 !-05 ?17-:-: 3-&gt; ?1=&gt;1.@? -0-8-4 -?9

  Contoh

7.3 Kata Kunci

  )1.@-4 ?-.@:3 C-:3 A;8@91:C- 85?1= 91958575 8@.-:3 C-:3 919@:375:7-: @0-=-

• gas ideal

  718@-= 0-=5 ?-.@:3 $@8- 9@8- &gt;@4@ @0-=- 0-8-9 ?-.@:3 -0-8-4 E *-.@:3

• jumlah mol

  05&lt;-:-&gt;7-: 45:33- &gt;@4@:C- 91:6-05 E *1:?@7-: &lt;1=.-:05:3-: -:?-=- 9-&gt;&gt;- 3-&gt; C-:3 718@-= 0-=5 ?-.@:3 0-: 9-&gt;&gt;- -B-8:C-

   #7#$

• .@:3 .;/;= &gt;145:33- ?17-:-: ?50-7 .1=@.-4 7;:&gt;?-: 91&gt;75&lt;@: 05&lt;-:-&gt;7-:

  " " 01:3-: 91:33@:-7-: &lt;1=&gt;-9--: -?-@

• 8-9 4-8 5:5 7;:&gt;?-: &gt;145:33- !57- 0595&gt;-87-: 9-&gt;&gt;- -B-8 3-&gt; 0-: 9-&gt;&gt;- -745= 3-&gt; 0-8-9 ?-.@:3 -0-8-4 0-&lt;-? 05?@85&gt;

  " -?-@ "

  &amp;814 7-=1:- 9-&gt;&gt;- 3-&gt; C-:3 ?1=&gt;5&gt;- .1=-=?5 ?18-4 718@-= 3-&gt; &gt;1.-:C-7 C-5?@ F 1:3-: 019575-: &lt;1=.-:05:3-: -:?-=- 9-&gt;&gt;- 3-&gt; C-:3 718@-= 0-: 9-&gt;&gt;- 3-&gt; -B-8:C-

• 0-8-4

  Tes Kompetensi Subbab A '2+#,#/-#) &amp;#-#. $5,5 -#4*)#/

  )-?@ 9;8 3-&gt; 91:19&lt;-?5 A;8@91 09 )@4@ 3-&gt; )1.@-4 ?-:375 @0-=- C-:3 .1=5&gt;5 73 @0-=- &lt;-0- ?17-:-: &lt;-0- &gt;--? 5?@ E *1:?@7-:8-4 ?17-:-: 3-&gt; ?1=&gt;1.@? -?9 05&gt;59&lt;-: 05 ?19&lt;-? C-:3 .1=&gt;@4@ E '-0- &gt;--?

  05&lt;5:0-47-: 71 .1:3718 C-:3 .1=&gt;@4@ E 7-?@&lt; )-?@ 85?1= 3-&gt; &lt;-0- ?17-:-: -?9;&gt;21= 91958575

  &lt;1:3-9-: &lt;-0- ?-:375 919.1.-&gt;7-: &gt;16@98-4 @0-=- ?19&lt;1=-?@= E 1=-&lt;-7-4 ?17-:-: 3-&gt; ?1=&gt;1.@? 657-

  !57- 7-?@&lt; .171=6- 71?57- @0-=- 0-8-9 ?-.@:3 9181.545 A;8@91:C- 05@.-4 91:6-05 85?1= 0-: ?19&lt;1=-?@=

• ?9 ?1:?@7-: 9-&gt;&gt;- @0-=- C-:3 05.1.-&gt;7-: :C- 91:6-05 E 1=-&lt;-7-4 A;8@91 3=-9 3-&gt; 4185@9 &lt;-0- &gt;@4@ E 0-: ?17-:-: 99 3 73 79;8 ₌

B. Prinsip Ekuipartisi Energi

  '-0- .-4-&gt;-: &gt;1.18@9:C- ?18-4 05618-&gt;7-: .-4B- &gt;1?5-&lt; &lt;-=?5718 3-&gt; 501-8 &gt;18-8@ .1=31=-7 &gt;145:33- 91:34-&gt;587-: 1:1=35 75:1?57 &amp;814 7-=1:- &gt;52-? 3-&gt; 501-8 05?5:6-@ &gt;1/-=- 71&gt;18@=@4-: 1:1=35 75:1?57 &gt;1?5-&lt; &lt;-=?5718 :C- 91=@&lt;-7-: 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- -8 ?1=&gt;1.@? 91:C1.-.7-: ?59.@8:C- &lt;=5:&gt;5&lt; 17@5&lt;-=?5&gt;5 1:1=35

  122

  y

1. Tekanan Gas dalam Ruang Tertutup

  '1=4-?57-: #.$#2 )@-?@ 3-&gt; 501-8 ?1=7@=@:3 0-8-9 &gt;1.@-4 7@.@&gt; C-:3 91958575 &lt;-:6-:3 =@&gt;@7 )1.@-4 &lt;-=?5718 0-=5 3-&gt; 501-8 0-: ?1=&gt;1.@? .1=31=-7 0-8-9 -=-4 &gt;@9.@-# 01:3-: 71/1&lt;-?-: "

  # dinding B v _x

  918-7@7-: 31=-7 .;8-7 .-857 0-=5 05:05:3 71 05:05:3 719@05-: m x dinding A

  719.-85 8-35 71 05:05:3 !-=-7 C-:3 05?19&lt;@4 &lt;-=?5718 ?1=&gt;1.@? -0-8-4 "1/1&lt;-?-: &gt;18-9- .1=31=-7 &gt;18-8@ &gt;-9- 7-=1:- ?@9.@7-: C-:3 ?1=6-05

• :?-=&lt;-=?5718 0-: 05:05:3 05-&gt;@9&gt;57-: &gt;1.-3-5 ?@9.@7-: 81:?5:3 &gt;19

  Gambar 7.5 z

  Tanda panah menyatakan &lt;@=:- ,-7?@ ?19&lt;@4 &lt;-0- 31=-7 .;8-7 .-857 ?1=&gt;1.@? -0-8-4 momentum sebuah molekul setelah

  " # menumbuk dinding.

  &gt;10-:37-: .-:C-7:C- ?@9.@7-: &lt;1= &gt;-?@-: B-7?@ C-:3 05.@-? ;814 "

  # &lt;-=?5718 0-: 05:05:3 -0-8-4 0-&lt;@: &lt;1=@.-4-: 9;91:?@9 C-:3 05-8-95 9;817@8 0-&lt;-? 05?@85&gt;7-: &gt;1.-3-5 .1=57@? &lt;1=@.-4-: 9;91:?@9 9;91:?@9 -745= F 9;91:?@9 -B-8

  6 F

  6

  1 F &lt; # &lt; #

  F

  6 F

  1

  &lt; #

• :0- :13-?52 &lt;-0- 9;91:?@9 -745= &lt;-=?5718 91:@:6@77-: -=-4 31=-7 &lt;-=?5718 &gt;1?18-4 ?@9.@7-: C-:3 .1=8-B-:-: -=-4 01:3-: -=-4 31=-7
• B-8:C- -=5 &lt;1=&gt;-9--: &lt;1=@.-4-: 9;91:?@9 ?1=&gt;1.@? 0-&lt;-? 05/-=5 3-C- C-:3 .171=6- &lt;-0- &lt;-=?5718 C-5?@ &lt;1=@.-4-: 9;91:?@9 C-:3 05&lt;5:0-47-: ;814 &lt;-=?5718 71 05:05:3 &lt;1= &gt;-?@-: B-7?@

  1

  6 &lt; #

  Tantangan untuk Anda "

  #

  6 &lt; #

  F '-0- 71:C-?--::C- &lt;-=?5718 C-:3 91:@9.@7 05:05:3 ?50-7 4-:C- &gt;-?@ &lt;-=?5718 ?1?-&lt;5 &gt;16@98-4 &lt;-=?5718 &amp;814 7-=1:- 5?@ 3-C- C-:3 05?1=59- 05:05:3 -75.-? ?@9.@7-: &lt;-=?5718 -0-8-4

  6 &lt; #

  F #

• :0- :13-?52 &lt;-0- '23#.##/ 9 4-:C- 91:@:6@77-: -=-4 3-C-:C- &gt;-6- !57- :0- 4-:C- 5:35: 91:31?-4@5 .1&gt;-=:C- ?-:0- :13-?52 ?1=&gt;1.@? 0-&lt;-? 05458-:37-: +:?@7 91:31?-4@5 ?17-:-: C-:3 05-8-95 05:05:3 ?-.@:3

  Sumber: Fundamentals of Physics, 2001 &lt;1=&gt;-9--: ?1=&gt;1.@? 05.-35 01:3-: 8@-&gt; &lt;1=9@7--: 7@.@&gt; -8 ?1=&gt;1.@?

  Pernahkah Anda minum minuman 057-=1:-7-: ?17-:-: 91=@&lt;-7-: &lt;1=@.-4-: 9;91:?@9 C-:3 05&lt;5:0-47-: bersoda? Ketika Anda membuka tutup botolnya, akan terbentuk

  ;814 &gt;16@98-4 &lt;-=?5718 71 05:05:3 &lt;1= &gt;-?@-: B-7?@ @:?@7 &gt;1?5-&lt; &gt;-?@-: 8@-&gt; kabut tipis di sekitar tutup botol

  6 # &lt; # tersebut. Mengapa hal ini terjadi?

  1 #

  A;8@91 -7-: 050-&lt;-?7-: &lt;1=&gt;-9--: &amp;814 7-=1:-

  6 &lt; #

  1 F #

• 0-8-4 ?17-:-: &lt;-0- 05:05:3 @:?@7 &gt;@9.@-# 1:3-: /-=- C-:3

  # &gt;-9- ?17-:-: 3-&gt; &lt;-0- 05:05:3 ?13-7 C-:3 &gt;1-=-4 &gt;@9.@-$ 0-: &gt;@9.@-% 05=@9@&gt;7-: &gt;1.-3-5 .1=57@?

  6

  6 &lt; $ &lt; %

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  1:3-: 019575-: &lt;1=&gt;-9--: ?17-:-: 3-&gt; &lt;-0- =@-:3 ?1=?@?@&lt;

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  9-&gt;&gt;- &lt;-=?5718 73 &lt;

   6@98-4 &lt;-=?5718 " 71/1&lt;-?-: 31=-7 &lt;-=?5718 9 &gt; A;8@91 3-&gt; 9

  '1=&gt;-9--: ?17-:-: 3-&gt; 0-8-9 =@-:3 ?1=?@?@&lt; 05 -?-&gt; 0-&lt;-? 05:C-?-7-: 0-8-9 .1:?@7 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- 0-=5 &lt;-=?5718 3-&gt; C-5?@ E v

  &lt; v

  &lt; !-05

  F "1?1=-:3-: 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- &gt;-?@ &lt;-=?5718 3-&gt; 6;@81

  Contoh

  7.4

  !57- 71/1&lt;-?-: &lt;-=?5718 3-&gt; 91:6-05 0@- 7-85 71/1&lt;-?-: &gt;19@8- ?1:?@7-:8-4 .1&gt;-=:C- ?17-:-: C-:3 054-&gt;587-:

   #7#$ "

  @.@:3-: ?17-:-: ?1=4-0-&lt; 718-6@-: " -0-8-4 &amp;814 7-=1:- :58-5 7;:&gt;?-: :58-5 &gt;1.-:05:3 01:3-: &gt;145:33-

  

"

" " " "

  !-05 ?17-:-: 3-&gt; 91:6-05 19&lt;-? 7-85 ?17-:-: &gt;19@8-

  Contoh

  7.5

  )1.@-4 ?-.@:3 01:3-: A;8@91 9 91:3-:0@:3 9;8 185@9 &lt;-0- &gt;@4@ E 1:3-: 91:3-:33-&lt; 185@9 &gt;1.-3-5 3-&gt; 501-8 ?1:?@7-:

  1:1=35 75:1?57 3-&gt; 185@9 - . 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- &gt;1?5-&lt; 9;8 3-&gt; 185@9 ?1=&gt;1.@?

   #7#$

  571?-4@5 - A;8@91 ?-.@:3 9 9;8

   " 124

   9;8 G 9;817@8 9;8 G

  1:3-: 91:33@:-7-: '23#.##/ 9 05&lt;1=;814

• ?-@ 9;8 ! 9;8" " !
• :?@7 7-&gt;@&gt; A;8@91 3-&gt; ?50-7 05&lt;1=45?@:37-:

  c. 4,0 atm Soal Tes ITB Tahun 1975 Pembahasan:

  e. 5,0 atm

  b. 2,5 atm

  d. 4,5 atm

  a. 0,1 atm

  Pembahasan Soal Sebuah ban sepeda memiliki volume 100 cm ³ . Tekanan awal dalam ban sepeda adalah 0,5 atm. Ban tersebut dipompa dengan suatu pompa yang volumenya 50 cm ³ . Jika diasumsikan temperatur tidak berubah, tekanan dalam ban sepeda setelah dipompa 4 kali adalah ....

  6;@81

  :1=35 75:1?57 =-?- =-?- &gt;1?5-&lt; 9;817@8 -0-8-4 !

  !-05 1:1=35 75:1?57 ?;?-8 3-&gt; -0-8-4 6;@81 . !@98-4 9;817@8 3-&gt; -0-8-4

2. Energi Kinetik dan Energi Dalam Gas

• 8-9 ?5:6-@-: 957=;&gt;7;&lt;5&gt; &lt;-=?5718 &lt;-=?5718 0-8-9 3-&gt; &gt;18-8@ .1=31=-7 &gt;145:33- &lt;-=?5718 &lt;-=?5718 ?1=&gt;1.@? 91958575 1:1=35 75:1?57 '1=&gt;-9--: 1:1=35 75:1?57 &lt;-0- &lt;-=?5718 3-&gt; 501-8 0-&lt;-? 05?@=@:7-: &gt;1.-3-5 .1=57@? " )@.&gt;?5?@&gt;5 0-=5 710@- &lt;1=&gt;-9--: ?1=&gt;1.@? -7-: 91:34-&gt;587-: &lt;1= &gt;-9--: .1=57@?

   " " " "

  Jawaban: b 125

  0,5 atm 100 cm + 1 atm 200 cm 100 cm = 2,5 atm. Jadi, tekanan ban setelah dipompa sebesar 2,5 atm.

  V = ^{3 3 3}

  V _ban = p ₁ V ₁ + p ₂ V ₂ p _ban = ^{1 1 2 2} _ban

  Setelah pemompaan ban selesai maka akan berlaku: p _ban

  V ₂ = 4 × 50 cm ³ = 200 cm ³ p ₂ = 76 cmHg = 1 atm

  Volume ban = V ₁ = 100 cm ² p ₁ = 0,5 atm

• p V p V

   9 .1=8-7@ @:?@7 3-&gt; 9;:;-?;957 C-:3 .1=?17-:-: =1:0-4 ;:?;4 3-&gt; 9;:;-?;957 -0-8-4 4185@9 1 :1;: %1 0-: -=3;: =

  &gt;1.-3-5 .;8- 71/58 C-:3 054@.@:37-: ;814 &gt;1.@-4 &lt;13-&gt; '@&gt;-? 9-&gt;&gt;- &lt;-=?5718 918-7@7-: 31=-7 ?=-:&gt;8-&gt;5 01:3-: 7;9&lt;;:1: 71/1&lt;-?-: &lt;-0- &gt;@9.@-# &gt;@9.@-$ 0-: &gt;@9.@-% &gt;145:33- 91958575 01=-6-? 71.1.-&gt;-:

@:?@7 31=-7 ?=-:&gt;8-&gt;5 #.$#2 #

  # "

  $ "

  % 01:3-: "

  # "

  $ "

  % " "

  # &amp;814 7-=1:- 5?@ 2-7?;= &lt;1:3-85 .1=7-5?-: 01:3-: 01=-6-? 71.1.-&gt;-: 31=-7 &lt;-=?5718 C-:3 .1=?=-:&gt;8-&gt;5 71 -=-4 &gt;@9.@-# $ 0-: % '23#.##/

  F $@:/@8:C- 2-7?;= &lt;1:3-85 &lt;-0- '23#.##/ 9 05&gt;1.-.7-: ;814 &lt;1=&gt;-9--: =-?- =-?- 7;9&lt;;:1: A17?;= 71/1&lt;-?-: " "

• :?@7 3-&gt; 05-?;957 &gt;1&lt;1=?5 &amp; 0-: % &lt;-0- &gt;@4@ 0-: ?17-:-: =1:0-4 1:1=35 75:1?57:C- 7-: ?1?-&lt;5 .1=0-&gt;-=7-: 17&gt;&lt;1=591: 050-&lt;-?7-: .-4B- &lt;-0- &gt;@4@ &gt;10-:3 1:1=35 75:1?57:C- &gt;1.1&gt;-= '-0- &gt;@4@ 0-: ?17-:-: ?5:335 1:1=35 75:1?57:C- &gt;1.1&gt;-= *-4@7-4 :0- 91:3-&lt;- 019575-: '1=4-?57-: #.$#2 '-0- 3-&gt; 05-?;957 0@- -?;9:C- 05-:33-&lt;

  z

• '-0- &gt;@4@ &gt;10-:3 &lt;-=?5718 3-&gt; 05-?;957 &gt;18-5: 918-7@7-: 31=-7 ?=-:&gt;8-&gt;5 0-&lt;-? 6@3- .1=;?-&gt;5 ?1=4-0-&lt; &gt;@9.@-# &gt;@9.@-$ 0-: &gt;@9.@-% &gt;1&lt;1=?5 ?1=854-? &lt;-0- #.$#2 $ 01:3-: 1:1=35 75:1?57 0-:

  # $ % (;?-&gt;5 &lt;-0- &gt;@9.@-# 91:34-&gt;587-: :58-5 C-:3 &gt;-:3-? 71/58 7-=1:- &gt;@9.@ =;?-&gt;5 918-8@5 &gt;@9.@ 710@- &lt;-=?5718 0-&lt;@: =;?-&gt;5 ?1=4-0-&lt; &gt;@9.@-$ 0-: y

  G &amp;814 &gt;@9.@-% 91:34-&gt;587-: 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- C-5?@ x

  7-=1:- 5?@ &lt;-0- &gt;@4@ &gt;10-:3 &lt;-=?5718 3-&gt; 05-?;957 918-7@7-: 31=-7 =;?-&gt;5 z 0-: ?=-:&gt;8-&gt;5 &gt;145:33- 1:1=35 75:1?57:C- 91:6-05 .

  F

  7 '-0- &gt;@4@ 0-: ?17-:-: ?5:335 &lt;-=?5718 3-&gt; 05-?;957 0-&lt;-? 918-7@7-: ?53- 31=-7-: C-5?@ .1=?=-:&gt;8-&gt;5 .1=;?-&gt;5 0-: .1=A5.=-&gt;5 1=-7 A5.=-&gt;5

  91958575 0@- 61:5&gt; 7;:&gt;?=5.@&gt;5 1:1=35 C-5?@ 1:1=35 75:1?57 0-: 1:1=35 x y

  &lt;;?1:&gt;5-8 18-&gt;?57 1=-7 A5.=-&gt;5 ?1=&gt;1.@? 91:34-&gt;587-: 0@- 01=-6-? 71.1.-&gt;-: 1:3-: 019575-: 1:1=35 75:1?57 3-&gt; 05-?;957 &lt;-0- &gt;@4@ z

  /

  0-: ?17-:-: ?5:335 91:6-05 F

  7 1:3-: 019575-: .1&gt;-=:C- 1:1=35 75:1?57 &lt;-=?5718 .1=3-:?@:3 &lt;-0- &gt;@4@ 0-: ?17-:-: C-:3 -7-: 9191:3-=@45 31=-7-: 0-=5 &lt;-=?5718 ?1=&gt;1.@? x

  '-0- &gt;1?5-&lt; 31=-7-: ?=-:&gt;8-&gt;5 =;?-&gt;5 0-: A5.=-&gt;5 &gt;1?5-&lt; &lt;-=?5718 91958575 y

  /-=- @:?@7 91:C59&lt;-: 1:1=35:C- Gambar 7.6

  '1:5:6-@-: 1:1=35 75:1?57 &gt;1&lt;1=?5 5:5 05:-9-7-: ! Gerak molekul diatomik: (a) gerak translasi dari pusat

   '=5:&gt;5&lt; 5:5 91:C-?-7-: .-4B- @:?@7 &gt;@-?@ &gt;5&gt;?19 &lt;-=?5718 3-&gt; &lt;-0- massa;

  &gt;@4@ 9@?8-7 01:3-: &gt;1?5-&lt; &lt;-=?5718:C- 91958575 01=-6-? 71.1.-&gt;-: (b) gerak rotasi terhadap

   1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- &gt;1?5-&lt; &lt;-=?5718 -0-8-4 sumbu kartesius; dan

  7 (c) gerak vibrasi sepanjang sumbu molekul.

7 F

  &amp;814 7-=1:- 3-&gt; ?1=05=5 -?-&gt; &lt;-=?5718 6@98-4 &gt;18@=@4 1:1=35 75:1?57 &lt;-=?5718 3-&gt; 0-8-9 &gt;@-?@ =@-:3 ?1=?@?@&lt; 05&gt;1.@? 6@3- 1:1=35 0-8-9 3-&gt; 05:C-?-7-: 01:3-: &lt;1=&gt;-9--: F

• :?@7 3-&gt; 05-?;957 &gt;1&lt;1=?5 3-&gt; &amp; 0-: % 91958575 1:1=35 0-8-9 &gt;1.-3-5 .1=57@? '-0- &gt;@4@ =1:0-4 " ?53- 01=-6-? 71.1.-&gt;-:

  Ingatlah F

  7 • Untuk gas monoatomik, f = 3.

• Untuk gas diatomik suhu '-0- &gt;@4@ &gt;10-:3 " 859- 01=-6-? 71.1.-&gt;-: sedang, f = 5.
• Untuk gas diatomik suhu tinggi, f = 7.

  F

  7

  '-0- &gt;@4@ ?5:335 " ?@6@4 01=-6-? 71.1.-&gt;-: Kata Kunci

• ekuipartisi energi

  F

  7

• energi dalam gas
• energi kinetik gas

  !57- &gt;@-?@ 3-&gt; 0-8-9 &gt;1.@-4 ?-.@:3 91:3-8-95 &lt;1=@.-4-: &gt;@4@ 0-=5

• tekanan gas

  91:6-05 1:1=35 0-8-9 3-&gt; 6@3- -7-: 91:3-8-95 &lt;1=@.-4-: +:?@7 3-&gt; 9;:;-?;957 .1=8-7@ F F )1/-=- @9@9 05?@85&gt;

  F Contoh

  7.6

  )1.@-4 ?-:375 .1=5&gt;5 9;8 3-&gt; 4185@9 .1=&gt;@4@ E !57- 4185@9 05-:33-&lt; &gt;1.-3-5 3-&gt; 501-8 45?@:38-4 1:1=35 ?;?-8 &gt;5&gt;?19 0-: 6@3- 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- &gt;1?5-&lt; 9;817@8

   #7#$

  :1=35 ?;?-8 9;817@8 0-&lt;-? 0545?@:3 01:3-: =@9@&gt; 7-=1:- 4185@9 -0-8-4 3-&gt; 9;:;-?;957 0-&lt;@: 1:1=35 =-?- =-?- &lt;1= 9;817@8 0-&lt;-? 0545?@:3 01:3-: =@9@&gt; 571?-4@5

   9;8 ! 9;8" "

  9;8 ! 9;8" " ! _{F F} G ! " " G !

  Contoh

  7.7

• 1:?@7-: 1:1=35 0-8-9 0-=5 &gt;-?@ 9;8 3-&gt; 9;:;-?;957 &lt;-0- &gt;@4@ E

   #7#$

  571?-4@5

   9;8

• "

  G 9;8

   ! 9;8"

  &amp;814 7-=1:- 3-&gt; 9;:;-?;957 9-7- 9;8 ! 9;8 " "

   ! 127

• 8-9 &gt;@-?@ =@-:3 ?1=0-&lt;-? 3=-9 3-&gt; &amp; 0-: 3=-9 % 1=-? 9;817@8 &amp; 3 9;8 0-: .1=-? 9;817@8 % 3 9;8 5?@:38-4 &lt;1=.-:05:3-: 1:1=35 75:1?57 ?=-:&gt;8-&gt;5 =-?- =-?- 710@- 9;817@8 0-: &lt;1=.-:05:3-: -:?-=- 71/1&lt;-?-: 710@- 9;817@8 ?1=&gt;1.@? @- 9;8 3-&gt; ;7&gt;531: ?1=0-&lt;-? &lt;-0- &gt;1.@-4 .16-:- .1=A;8@91 85?1= 01:3-: ?17-:-: -?9 5?@:38-4

   '45/+5,

  5?@:3 0@8@ 01:3-: =@9@&gt; 719@05-: 3@:-7-: =@9@&gt; ,-8-@&lt;@: ;7&gt;531: -0-8-4 9;817@8 05-?;957 05 &gt;5:5 053@:-7-: .@7-: 7-=1:- C-:3 05?-:C-7-: -0-8-4 1:1=35 75:1?57 ?=-:&gt;8-&gt;5 .@7-: 1:1=35 9;817@8

  1:1=35 75:1?57 ?=-:&gt;8-&gt;5 =-?- =-?- 0-=5 9;817@8 ;7&gt;531: &lt;-0- 7;:05&gt;5 ?1=&gt;1.@?

  Tes Kompetensi Subbab B '2+#,#/-#) &amp;#-#. $5,5 -#4*)#/

  $-&gt;&gt;- 9;817@8 ;7&gt;531: -0-8-4 G ^F

  73

C. Kecepatan Efektif Partikel Gas

  " =9&gt; " -?-@ " =9&gt;

• :?@7 91:C-?-7-: 71/1&lt;-?-: =-?- =-?- 0-=5 &lt;-=?5718 3-&gt; ?5:6-@8-4 4@.@:3-: -:?-=- 1:1=35 0-8-9 0-: 1:1=35 75:1?57 =-?- =-?- &lt;-=?5718 3-&gt; C-5?@
• ?-@

  =9&gt; &lt; F ;814 7-=1:-

  F 128

  " =9&gt;

  =9&gt; F !57- &lt;1=&gt;-9--: 05&gt;@.&gt;?5?@&gt;57-: 71 '23#.##/ 9

  1:3-: -0-8-4 9-&gt;&gt;- 9;817@8 =18-?52 -0-8-4 .58-:3-: A;3-0=; 0-: -0-8-4 7;:&gt;?-:?- 3-&gt; '23#.##/ 9 0-&lt;-? 05?@85&gt;7-: &gt;1.-3-5 .1=57@? "

  &lt; 0-:

  =9&gt; &gt;145:33- 05&lt;1=;814

  " =9&gt; &lt;

  !57- 0-8-9 &gt;@-?@ =@-:3 ?1=?@?@&lt; ?1=0-&lt;-? &gt;1.-:C-7 9;817@8 C-:3 .1=31=-7 01:3-: 71/1&lt;-?-: " 9;817@8 C-:3 .1=31=-7 01:3-: 71/1 &lt;-?-: " 0-: &gt;1?1=@&gt;:C- =-?- =-?- 7@-0=-? 71/1&lt;-?-: &lt;-=?5718 3-&gt; " 0-&lt;-? 05?@85&gt; &gt;1.-3-5 .1=57@?

  &lt; "

  7

  " F

  =9&gt; =9&gt; ! 050125:5 &gt;57-: &gt;1.-3-5 -7-= 0-=5 =-?- =-?- 7@-0=-? 71/1&lt;-?-:

  " " " " " F "1/1&lt;-?-: 1217?52 &lt;-=?5718 3-&gt; "

• ?-@ "
• 7-: 050-&lt;-?7-: &lt;1=&gt;-9--: .1=57@?

  1:3-: &gt;1.-3-5 9-&gt;&gt;- ?;?-8 3-&gt; 0-: 9-&gt;&gt;- 61:5&gt; 3-&gt;

9-7- '23#.##/ 9 0-&lt;-? 05?@85&gt;

" F

  =9&gt; '1=:C-?--: 71/1&lt;-?-: 1217?52 &lt;-0- '23#.##/ 9 91:@:6@77-: .-4B- &lt;-0- &gt;@4@ ?1=?1:?@ 9;817@8 9;817@8 3-&gt; C-:3 81.54 =5:3-: =-?- =-?-

  .1=31=-7 81.54 /1&lt;-? -&gt; 450=;31: 01:3-: 9-&gt;&gt;- 9;817@8 3 9;8 -7-: .1= 31=-7 19&lt;-? 7-85 81.54 /1&lt;-? 0-=5&lt;-0- 3-&gt; ;7&gt;531: *-.18 .1=57@? 919&lt;1= 854-?7-: 71/1&lt;-?-: 1217?52 " .1.1=-&lt;- 61:5&gt; 3-&gt; &lt;-0- &gt;@4@ ?1=?1:?@

  =9&gt; !#$'-

  "1/1&lt;-?-: 217?52 1.1=-&lt;- -&gt; &lt;-0- )@4@ E ₉

   #3 #33# .0- (#3 ,( .0- . 3 _2.3 Informasi untuk Anda

  1 &amp;

  Energi Matahari berasal dari reaksi

  %1

  fusi nuklir yang berasal dari

  % -?-@ &amp; penggabungan 2 buah proton. %&amp;

  Sebenarnya, proton memiliki gaya tolak menolak dengan proton &amp; lainnya karena muatannya sejenis.

  )&amp;

  Selain itu, proton tidak memiliki Sumber: Fundamental of Physics, 2001 energi kinetik yang cukup besar untuk mengatasi gaya tolak-menolak tersebut. Akan tetapi, ada sebagian

  Contoh

  7.8 proton yang memiliki kecepatan tinggi sehingga memiliki energi

  5?@:38-4 71/1&lt;-?-: 1217?52 3-&gt; .1=9-&gt;&gt;- 61:5&gt; 73 9 C-:3 .1=-0- 0-8-9 ?-.@:3

  kinetik yang cukup besar. Oleh

  .1=?17-:-: G '- karena itu, Matahari masih bersinar.

   #7#$ Information for You

  571?-4@5 73 9 G '-

  The suns energy is supplied by nuclear

  "1/1&lt;-?-: 1217?52 &lt;-=?5718 3-&gt; 0545?@:3 01:3-: 91:33@:-7-: '23#.##/ 9

  fusion process that starts with the merging of two protons. However,

  '-

  protons have a motion to repel each " 9 &gt; 9 &gt; _=9&gt; other because of their electrical

  73 9

  charges and protons of average speed

  !-05 71/1&lt;-?-: 1217?52 3-&gt; -0-8-4 9 &gt;

  do not have enough kinetic energy to overcome the repulsion. Very fast protons with speed can do so, however and for that reason the sun can shine.

  Contoh

7.9 Sumber: Fundamentals of Physics, 2001

• 1:?@7-: &lt;1=.-:05:3-: 71/1&lt;-?-: 1217?52 -:?-=- 9;817@8 9;817@8 3-&gt; 450=;31: $ 3 9;8 0-: 3-&gt; ;7&gt;531: 3 9;8 &lt;-0- &gt;@4@ ?1=?1:?@ _{= =}

   #7#$ " _=9&gt;

  "1/1&lt;-?-: 1217?52 &gt;1.-:05:3 01:3-: -7-= 0-=5 71.-857-: 9-&gt;&gt;- 9;817@8 =18-?52:C- )1/-=- 9-?19-?5&gt; 05?@85&gt;7-:

  " _{=9&gt; 3 9;8} " _=9&gt; 3 9;8

  " _=9&gt; " _=9&gt; 129

  Tes Kompetensi Subbab C '2+#,#/-#) &amp;#-#. $5,5 -#4*)#/

  )1.@-4 ?-:375 .1=5&gt;5 @0-=- &lt;-0- ?17-:-: ?1=?1:?@ !57- *1:?@7-:8-4 1:1=35 0-8-9 0-=5 &gt;-?@ 9;8 3-&gt; &lt;-0- &gt;@4@ ?17-:-: @0-=- 0-8-9 ?-:375 :-57 91:6-05 7-85 E ?17-:-: &gt;19@8- .1=-&lt;-7-4 71/1&lt;-?-: =9&gt; 9;817@8

  3-= 71/1&lt;-?-: 1217?52 &lt;-=?5718 &gt;@-?@ 3-&gt; .1=@.-4 @0-=- 0-8-9 ?-:375 05.-:05:37-: 01:3-: 71/1&lt;-?-:

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