Gas ideal yang volumenya 1 2,5 liter dan tekanan 3 2 atm

1.      Suatu gas ideal sebanyak 4 liter memiliki tekanan 1,5 atmosfer dan suhu27oC. Tentukan tekanan gas tersebut jika suhunya 47oC dan volumenya 3,2 liter!

Jawaban :

Dik	Kondisi 1 V = 4 L P = 1,5 atm T = 27+273=300K Kondisi 2 V = 3,2 L T = 47+273=320K
Dit	P2

 jawab : 

2.      Dalam tabung yang tertutup, volumenya dapat berubah-ubah dengan tutup yang dapat bergerak mula-mula memiliki volume 1,2 lt. Pada saat itu tekanannya diukur 1 atm dan suhunya 27o C. Jika tutup tabung ditekan sehingga tekanan gas menjadi 1,2 atm ternyata volume gas menjadi 1,1 lt. Berapakah suhu gas tersebut?

Dik	Kondisi 1 V = 1,2 L P = 1 atm T = 27+273=300K Kondisi 2 P = 1,2 atm V = 1,1 L
Dit	T2

jawab : 

3.      Gas helium sebanyak 16 gram memiliki volume 5 liter dan tekanan 2 x 102 Pa. Jika   R = 8,31 J/mol.K, berapakah suhu gas tersebut?

Dik	m = 16 gram V = 5 liter = 5 x 10-3 m3 P = 2 x 102 Pa R = 8,31 J/mol.K
Dit	T

jawab :

4.      1,2 kg gas ideal disimpan pada suatu silinder. Pada saat diukur tekanannya 2.105Pa dan suhu 27oC. Jika sejumlah gas sejenis dimasukkan lagi ternyata suhunya menjadi 87oC dan tekanan menjadi 3.105Pa. Berapakah massa gas yang dimasukkan tadi?

Dik	Kondisi 1 m = 1,2 kg P = 2.105 Pa T = 27+273=300K Kondisi 2 P = 3.105 Pa T = 87+273=360K
Dit	m2

jawab : 

5.      Sebuah tangki yang volumenya 50 liter mengandung 3 mol gas monoatomik. Jika energi kinetik rata-rata yang dimiliki setiap gas adalah 8,2 x 10-21 J, tentukan besar tekanan gas dalam tangki?

Dik	V = 50 L = 50 dm3 = 50 x 10-3 m3 n = 3 mol Ek = 8,2 x 10-21 J
Dit	P

 jawab : 

6.      Jika konstanta Boltzmann k = 1,38 x 10-23 J/K, berapakah energi kinetic sebuah helium pada suhu 27 oC?

Dik	k = 1,38 x 10-23 J/K T = 300K
Dit	Ek

jawab : 

Ek = 3/2 kT

Ek = 3/2x1,38 x 10-23 x300

Ek = 6,21 x 10-21 J =621 x 10-23 J

7.      Di dalam ruang tertutup terdapat gas yang tekanannya 3,2 x 105 N/ m2. Jika massa jenis gas tersebut adalah 6 kg/ m3, berapakah kecepatan efektif tiap partikel gas tersebut?

Dik	P = 3,2 x 105 N/m2 r = 6 kg/m3
Dit	vrms

 jawab : 

8.      Tentukan perbandingan kecepatan efektif partikel-partikel gas helium [Mr=4 gr/mol] pada suhu 270C dan kecepatan efektif partikel-partikel gas neon [Mr = 10 gr/mol] pada suhu 1270C!

Dik	Kondisi 1 Mr He = 4 gr/mol T1 = 300 K Kondisi 2 Mr neon = 10 gr/mol T2 = 400 K
Dit	vef

jawab : 

9.      Berapakah tekanan dari 20 mol gas yang berada dalam tangki yang volumenya 100 liter jika suhunya 77oC dan g = 9,8 m/s2?      [R = 8,31 J/mol.K]

Dik	V = 100 L  = 10-1 m3 n = 20 mol T = 350 K g = 9,8 m/s2 R = 8,31 J/mol.K
Dit	P

 jawab : 

PV = n

Px10-1 = 20x8,31x350

P=581700 Pa = 5,81700 x 105Pa

10.Berapakah energi dalam 4 mol gas monoatomik ideal pada suhu 107oC, jika diketahui k = 1,38 x 10-23 J/K dan NA = 6,02 x 1026 molekul/kmol?

Dik	n = 4 mol T = 380 K k = 1,38 x 10-23 J/K NA = 6,02 x 1026 molekul/kmol
Dit	U

 jawab : 

11.Gas oksigen pada suhu 27 oC memiliki volume 20 liter dan tekanan     2 x 105 N/m2. Berapakah volume gas ketika tekanannya   16 x 104 N/m2 dan suhunya 47 oC ?

Dik	Kondisi 1 T1 = 27+273 = 300K V1 = 20 liter = 2 x 10-2 m3 P1 = 2 x 105 N/m2 Kondisi 2 P2 = 16 x 104 N/m2 T2 = 320 K
Dit	V2

jawab : 

12.Gas oksigen [Mr = 32] massa 80 gram berada dalam tangki yang volumenya 8 liter. Hitunglah tekanan yang dilakukan oleh gas jika suhunya 27 oC ?

Dik	Mr O2 = 32 m = 80 gram V = 8 liter T = 300K R = 8,31 J/mol.K = 0,082 L.atm/mol.K
Dit	P

jawab : 

13.Suatu gas ideal [Mr = 40] berada dalam tabung tertutup dengan volume 8 liter. Jika suhu gas 57 oC dan tekanan 2 x 105 N/m2, berapakah massa gas tersebut?

Dik	Mr = 40 V = 8 liter T = 330K P = 2 x 105 N/m2 R = 8,31 J/mol.K
Dit	m

jawab : 

14.Jika massa jenis gas nitrogen 1,25 kg/m3, hitunglah kecepatan efektif partikel gas tersebut pada suhu 227 oC dan tekanan 1,5 x 105 N/m2!

Dik	r = 1,25 kg/m3 T = 500K P = 1,5 x 105 N/m2
Dit	vef

 jawab : 

15.Gas ideal berada dalam wadah tertutup pada mulanya mempunyai tekanan P dan volume V. Apabila tekanan gas dinaikkan menjadi 4 kali semula dan volume gas tetap maka perbandingan energi kinetik awal dan energi kinetik akhir gas adalah…

Dik	Tekanan awal [P1] = P Tekanan akhir [P2] = 4P Volume awal [V1] = V Volume akhir [V2] = V

jawab : 

16.Tentukan energi kinetik translasi rata-rata molekul gas pada suhu 57oC!

Dik	T = 57oC + 273 = 330 Kelvin k = 1,38 x 10-23 Joule/Kelvin
Dit	Energi kinetik translasi rata-rata

 jawab : 

17.Suatu gas bersuhu 27oC berada dalam suatu wadah tertutup. Agar energi kinetiknya meningkat menjadi 2 kali energi kinetik semula maka gas harus dipanaskan hingga mencapai suhu…

Dik	Suhu awal [T1] = 27oC + 273 = 300 K Energi kinetik awal = EK Energi kinetik akhir = 2 EK
Dit	Suhu akhir [T2]

jawab : 

18.Suatu gas ideal berada di dalam ruang tertutup. Gas ideal tersebut dipanaskan hingga kecepatan rata-rata partikel gas meningkat menjadi 3 kali kecepatan awal. Jika suhu awal gas adalah 27oC, maka suhu akhir gas ideal tersebut adalah…

Dik	Suhu awal = 27oC + 273 = 300 K Kecepatan awal = v Kecepatan akhir = 3v
Dit	Suhu akhir gas ideal

 jawab : 

19.Tiga mol gas berada di dalam suatu ruang bervolume 36 liter. Masing-masing molekul gas mempunyai energi kinetik 5 x 10–21 Joule.

Konstanta gas umum = 8,315 J/mol.K dan konstanta  Boltzmann = 1,38 x 10-23 J/K. Hitung tekanan gas dalam ruang tersebut!

Dik	Jumlah mol [n] = 3 mol Volume = 36 liter = 36  x 10-3 m3 K.  Boltzmann [k] = 1,38 x 10-23 J/K E. kinetik [EK] = 5 x 10–21 Joule R = 8,315 J/mol.K
Dit	tekanan gas [P]

 jawab : 

20.Gas He [Mr = 4 g/mol] pada suhu 27° C dan volume 1 liter massanya 8 gram. Tentukan energi dalam gas! [R = 8,31 J/mol K].

Dik	m = 8 g Mr = 4 g/mol T = 273 + 27 = 300 K R = 8,31 J/mol K
Dit	Energi dalam U

 jawab : 

21.Di angkasa luar terdapat kira-kira 1 atom hidrogen tiap cm3 dengan suhu 3,5 K. Jika massa atom hidrogen adalah 1 g/mol, tentukanlah kecepatan efektif dan tekanan udara pada tempat tersebut!

Dik	N = 1 atom V = 1 cm3 = 10-6 m3 T = 3,5 K ArH = 1 g/mol = 1 kg/k mol R = 8,31 × 103 J/k mol K
Dit	a. v rms = ... ? b. p = ... ?

 jawab : 

22.Pada sebuah tangki yang bervolume 20 liter terdapat suatu gas yang bermassa 5,32 × 10-26 kg. Saat suhunya 27º C , tekanan gas tersebut sebesar 10 atm. Tentukan kecepatan efektif gas tersebut!

Dik	V = 20 liter T = 270C = 300 K P = 10 atm m = 5,32 × 10-26 kg k = 1,38 x 10-23 J/K
Dit	vef
jawab :

23.Suatu gas ideal dalam ruang tertutup yang suhunya 27° C memiliki energi kinetik partikel sebesar 150 J. Jika energi kinetiknya 300 J, maka tentukanlah suhu gas sekarang!

Dik	T1 = 27° C = 27 + 273 = 300 K Ek1= 150 J Ek2= 300 J
Dit	T2
Jawab

24.Diketahui sebuah tangki dengan kapasitas 10.000 liter berisi gas hidrogen pada tekanan 10 atm dan bersuhu 270 C. Tangki tersebut bocor sehingga tekanannya menjadi 8 atm. Hitunglah banyaknya gas hidrogen yang keluar?

Dik	Mr = 2 V = 10.000 liter p1 = 10 atm T = 300 K p2 = 8 atm R = 8,31 J/mol K R = 0,082 L atm/mol K
Dit	m…

 jawab : 

25.Diketahui di dalam sebuah bejana yang memiliki volume 1 m3 berisi 10 mol gas monoatomik dengan energi kinetik molekul rata-rata 1,5 × 10-20 Joule [bilangan Avogadro 6,02 × 1023 molekul/mol].

Tentukan tekanan gas dalam bejana!

Dik	V = 1 m3 n = 10 mol Ek = 1,5 × 10-20 J NA = 6,02 × 1023 molekul/mol
Dit	P…

26. Suatu gas yang suhunya 127OC dipanaskan menjadi 227OC pada tekanan tetap. Volume gas sebelum dipanaskan adalah V. Volume gas setelah dipanaskan adalah ....

Dik	T1 = 127 + 273 = 400K T2 = 227 + 273 = 500K V1 = V
Dit	V2 =…

 jawab :