Lompat ke konten

13 contoh soal teori kinetik gas dan pembahasannya

Contoh soal teori kinetik gas nomor 1

Pada keadaan normal (T = 0 oC dan P = 1 atm), 4 gram gas oksigen (O2) dengan berat molekul Mr = 32 memiliki volume sebesar … (R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 105 N/m2).
A. 1,4 x 10-6 m3
B. 2,8 x 10-3 m3
C. 22,4 x 10-3 m3
D. 2,8 m3
E. 22,4 m3

Pembahasan

  • PV = nRT
  • 105 N/m2 . V = \frac {4 g} {32 g/mol} . 8,314 J/mol K . (0 + 273) K
  • 105 N/m2 . V = 283,7 J
  • V = \frac {283,7} {10^5} m3 = 2,8 x 10-3 m3

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 2

6,9 liter gas ideal suhunya 27 oC dan tekanan 60 N/m2. Jika k = 1,38 x 10-23 J/K berarti jumlah partikel gas tersebut adalah …
A. 1016
B. 1018
C. 1019
D. 1020
E. 1022

Pembahasan

  • PV = NkT
  • 60 N/m2 . 6,9 x 10-3 m3 = N . 1,38 x 10-23 J/K . (27 + 273) K
  • 414 x 10-3 Nm = N . 414 x 10-23 J
  • N = \frac {10^{-3}} {10^{-23}} = 1020

Soal ini jawabannya D.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 3

Suatu gas ideal pada tekanan atmosfir P dan suhu 27 oC dimampatkan sampai volumenya setengah kali dari semula. Jika suhunya dinaikkan menjadi 54 oC, berapakah tekanannya?
A. 0,25 P
B. 0,54 P
C. 1 P
D. 2 P
E. 2,18 P

Pembahasan

\frac {P_{1} V_1} {T_1} = \frac {P_{2} V_2} {T_2}
\frac {P V} {(27 + 273) K} = \frac {P_{2} . 1/2 V} {(54 + 273) K}
\frac {P V} {300 K} = \frac {P_{2} . 1/2 V} {327 K}
P2 = \frac {P V . 327 K} {300 K . 1/2 V} = 2,18 P

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 4

Sejumlah gas ideal dalam suatu ruang mengalami proses isobarik sehingga volumenya menjadi dua kali volume semula. Suhu gas tersebut akan berubah dari 27 oC menjadi …
A. 54 oC
B. 108 oC
C. 327 oC
D. 427 oC
E. 600 oC

Pembahasan

\frac {V_1} {T_1} = \frac {V_2} {T_2}
\frac {V} {(27 + 273) K} = \frac {2 V} {T_2}
\frac {V} {300 K} = \frac {2 V} {T_2}
T2 = \frac {2 V . 300 K} {V} = 600 K = (600 – 273) oC = 327 oC

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 5

Suatu jenis gas menempati suatu volume 100 cm3 pada temperatur 0 oC dan tekanan 1 atm. Bila temperatur menjadi 50 oC sedangkan tekanan menjadi 2,0 atm maka volume gas akan menjadi …
A. 38,4 cm3
B. 45,5 cm3
C. 59,2 cm3
D. 84,5 cm3
E. 118,3 cm3

Pembahasan

\frac {P_{1} V_1} {T_1} = \frac {P_{2} V_2} {T_2}
\frac {1 atm . 100 cm^3} {(0 + 273) K} = \frac {2 atm . V_2} {(50 + 273) K}
\frac {100 atm cm^3} {273 K} = \frac {2 atm V_2} {323 K}
V2 = \frac {100 atm cm^{3} . 323 K} {2 atm . 273 K}
V2 = \frac {32300 cm^3} {546} = 59,2 cm3

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 6

Jika konstanta Boltzmann k = 1,38 x 10-23 J/K maka energi kinetik sebuah atom gas helium pada suhu 27 oC adalah …
A. 1,14 x 10-21 J
B. 2,07 x 10-21 J
C. 2,42 x 10-21 J
D. 5,59 x 10-21 J
E. 6,21 x 10-21 J

Pembahasan

  • Ek = \frac {3} {2} k T
  • Ek = \frac {3} {2} . 1,38 x 10-23 J/K . (27 + 273) K
  • Ek = \frac {3} {2} . 1,38 x 10-23 J/K . 300
  • Ek = 6,21 x 10-21 J

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 7

Suatu gas ideal, dalam suatu ruang tertutup bersuhu 27 oC. Untuk mengubah energi kinetik partikelnya menjadi 2 Ek, suhu gas harus dijadikan …
A. 37 oC
B. 45 oC
C. 310 oC
D. 327 oC
E. 347 oC

Pembahasan

\frac {Ek_1} {Ek_2} = \frac {3/2 k T_1} {3/2 k T_2}
\frac {Ek_1} {Ek_2} = \frac {T_1} {T_2}
\frac {Ek} {2 Ek} = \frac {(27 + 273) K} {T_2}
T2 = \frac {300 K . 2Ek} {Ek} = 600 K = (600 – 273) oC = 327 oC

Soal ini jawabannya D.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 8

Agar kecepatan efektif partikel gas menjadi 3 kali semula, suhunya harus ditingkatkan menjadi … semula.
A. sama
B. 1,5 kali
C. 6 kali
D. 9 kali
E. 12 kali

Pembahasan

\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}} = \frac {\sqrt {\frac {3kT_1} {m_0}}} {\sqrt {\frac {3kT_2} {m_0}}}
\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}} = \sqrt {\frac {T_1} {T_2}}
\frac {v_{rms-1}} {3 v_{rms-1}} = \sqrt {\frac {T_1} {T_2}}
\sqrt {\frac {T_1} {T_2}} = \frac {1} {3}
\frac {T_1} {T_2} = \frac {1} {9}
T2 = 9T1 atau 9 kali

Soal ini jawabannya D.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 9

Besar energi dalam 4 mol gas monoatomik pada suhu 127 oC adalah … (R = 8,31 J/mol K).
A. 6,332 J
B. 19,944 J
C. 24,825 J
D. 33,240 J
E. 34,327 J

Pembahasan

  • U = \frac {3} {2} n R T
  • U = \frac {3} {2} 4 . 8,31 J/mol K . (127 + 273) K
  • U = 19.944 J

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 10

Kecepatan rata-rata molekul gas oksigen pada suhu 0 oC dan berat atom oksigen 16 adalah …
A. 641 m/s
B. 461 m/s
C. 146 m/s
D. 416 m/s
E. 614 m/s

Pembahasan

vrms = \sqrt {\frac {3RT} {Mr}}
vrms = \sqrt {\frac {3 . 8.314 . 273} {32}} = 461 m/s

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 11

Bila suhu mutlak gas ideal dinaikkan menjadi 9 kali semula, maka laju partikel itu menjadi …
A. 9
B. 1/9
C. 1
D. 1/3
E. 3

Pembahasan

\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}} = \frac {\sqrt {\frac {3RT_1} {Mr}}} {\sqrt {\frac {3RT_2} {Mr}}}
\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}} = \sqrt {\frac {T_1} {T_2}}
\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}} = \sqrt {\frac {T_1} {9T_1}}
\frac {v_{rms-1}} {v_{rms-2}} = \frac {1} {3}
vrms-2 = 3vrms-1

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 12

Didalam ruangan yang bervolume 3 liter terdapat 100 miligram gas dengan tekanan 1 atm. Jika 1 atm = 105 N/m2, maka kelajuan rata-rata partikel gas tersebut adalah …
A. 1,5 x 102 m/s
B. 1,5 x 103 m/s
C. 2,25 x 103 m/s
D. 3 x 103 m/s
E. 9 x 103 m/s

Pembahasan

vrms = \sqrt {\frac {3P} {\rho}}
vrms = \sqrt {\frac {3 . 10^5} {0,0001 kg / 0,003 m^3}} = 3 x 103 m/s

Soal ini jawabannya D.

Contoh soal teori kinetik gas nomor 13

Sebanyak 4 gram gas neon dengan massa molekul 6 g/mol bersuhu 38 oC. Jika tekanan 1,8 x 105 Pa, maka energi dalam gas adalah … (diketahui k = 1,38 x 10-23 J/K, NA = 6,02 x 1023 molekul/mol).
A. 2,58 x 103 J
B. 3,12 x 103 J
C. 3,85 x 103 J
D. 4,23 x 103 J
E. 5,16 x 103 J

Pembahasan

  • U = \frac {3} {2} N k T
  • U = \frac {3} {2} . n NA . k . T
  • U = \frac {3} {2} . \frac {4} {6} . 6,02 x 1023 . 1,38 x 10-23 . (38 + 273) K
  • U = 2,58 x 103 J

Soal ini jawabannya A.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *