Contoh soal tekanan gas dan penyelesaiannya

Postingan ini membahas contoh soal tekanan gas ideal dan penyelesaiannya atau pembahasannya. Tekanan gas berasal dari tumbukan antara molekul-molekul gas dengan dinding wadah. Rumus tekanan gas ideal sebagai berikut:

P =

2 N Ek

3 V

Keterangan:

• P = tekanan (pa)
• N = banyak partikel
• V = volume (m3)
• Ek = 1/2 m v2 = energi kinetik gas (joule)

Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh soal tekanan gas ideal dan penyelesaiannya dibawah ini.

Contoh soal 1 (UN 2018)

Perhatikan pernyataan berikut:

1. Jumlah partikel gas ditambah
2. Jumlah mol dikurangi
3. Suhu ditingkatkan
4. Volume ditambah

Faktor yang dapat meningkatkan tekanan gas dalam suatu ruangan tertutup ditunjukkan oleh nomor…
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 3
E. 3 dan 4

Penyelesaian soal / pembahasan

Berdasarkan rumus tekanan gas diatas, maka tekanan gas dapat ditingkatkan dengan cara:

1. jumlah partikel ditambah atau jumlah mol ditambah
2. Energi kinetik dinaikkan atau suhu dinaikkan
3. Volume dikurangi

Jadi penyataaan yang benar adalah 1 dan 3 atau jawaban C.

---

Contoh soal 2 (UN 1998)

Tekanan gas dalam ruang tertutup:

1. Sebanding dengan kecepatan rata-rata partikel gas
2. Sebanding dengan energi kinetik rata-rata partikel gas
3. Berbanding terbalik dengan volume gas
4. Tidak bergantung pada banyaknya partikel gas

Pernyataan yang benar adalah…
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 2, 3, dan 4
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Penyelesaian soal / pembahasan

Berdasarkan rumus tekanan gas diatas, maka dapat disimpulkan:

1. Tekanan gas sebanding dengan energi kinetik atau kecepatan partikel gas
2. Tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas
3. Tekanan sebanding dengan banyak partikel gas

Jadi penyataan yang benar adalah 1, 2, dan 3 atau jawaban A.

---

Contoh soal 3 (UN 2011)

Dua mol gas menempati ruang 24,08 L. Tiap molekul gas memiliki energi kinetik sebesar 3 x 10-21 joule. Jika bilangan Avogadro 6,02 . 1023 partikel maka tekanan gas dalam tangki adalah …
A. 1,00 . 102 pa
B. 2,41 . 102 pa
C. 6,02 . 102 pa
D. 1,00 . 105 pa
E. 2,41 . 105 pa

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui:

• V = 24,08 L = 24,08 . 10-3 m2)
• n = 2 mol
• Ek = 3 . 10-21 joule

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ P =

2 N Ek

3 V

=

2 n NA Ek

3 V

→ P =

2 2 mol . 6,02 . 1023 3 . 10-21 joule

3 . 24,08 . 10-3 m3

→ P = 1,00 . 105 pa

Soal ini jawabannya D.

---

Contoh soal 4 (UN 2011)

Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V. Jika tekanan gas dalam ruang tersebut menjadi 1/4 kali semula pada volume tetap, maka perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurutan tekanan adalah…
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 5 : 1

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui:

• P1 = P
• V1 = V
• P2 = 1/4 P
• V2 = V1 = V

Cara menjawaba soal ini sebagai berikut:

→

P1

P2

=

2 N Ek1

3 V1

2 N Ek2

3 V2

=

Ek1 V2

Ek2 V1

→

P

1/4 P

=

Ek1 . V

Ek2 . V

→

Ek1

Ek2

=

4

1

Soal ini jawabannya D.

---

Contoh soal 5

Dalam ruangan yang bervolume 3,01 liter terdapat 1 mol gas O2 yang bertekanan 105 pa. Jika bilangan Avogadro 6,02 . 1023 maka energi kinetik rata-rata molekul gas adalah…
A. 7,5 x 10-22 joule
B. 7,5 x 10-21 joule
C. 7,5 x 10-20 joule
D. 7,5 x 10-19 joule
E. 7,5 x 10-18 joule

Penyelesaian soal / pembahasan

→ P =

2 N Ek

3 V

→ Ek =

3 . P . V

2 n . NA

→ Ek =

3 . 105 . 3,01 . 10-3 m3

2 . 1 mol . 6,02 . 1023 mol-1

→ Ek = 7,5 x 10-22 joule

Soal ini jawabannya A.