LKS Teori Kinetik Gas

LEMBAR KERJA SISWA

KD            :  3.8 Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang tertutup

Tujuan    : Siswa dapat memformulasikan hubungan besaran-besaran dalam persamaan gas melalui praktikum dengan terbuka

Pertemuan ke 3

Peraturan :

1.    Berdoalah sebelum kalian mengerjakan

2.    Baca dan cermati petunjuk dengan teliti kemudian laksanakan praktikum dengan baik. Pada bagian evaluasi jawablah pertanyaan pada lembar jawab yang telah disediakan sesuai dengan petunjuk pengerjaan.

3.    Hasil diskusi dipresentasikan ke depan kelompok lain setelah waktu diskusi berakhir yaitu 20 menit.

4.    Peserta didik diperbolehkan hanya bertanya kepada guru jika kurang jelas.

Petunjuk :

Alat  dan Bahan:

1.      Gelas transparan

2.      Piring

3.      Air

4.      Pewarna

5.      Lilin

6.      Korek api

Langkah Kerja :

1.      Susunlah alat-alat dan bahan percobaan, seperti tampak pada gambar.

2.      Tuangkan air dan pewarna pada piring

3.      Bagaimana caranya agar lilin mati tanpa meniupnya

4.      Amati peristiwa yang terjadi pada lilin dan air di piring

Pertanyaan :

1.    Apa yang menyebabkan lilin padam saat ditutup gelas?

2.    Bagaimana keadaan tekanan di dalam gelas sebelum digunakan menutup lilin dan setelah digunakan untuk menutup lilin?

3.    Apa yang menyebabkan air menjadi terserap masuk ke dalam gelas saat lilin padam?

4.    Bagaimana hubungan fenomena tersebut dengan persamaan gas ideal? Tinjaulah dari p, V dan T.

Contoh Soal Teori Kinetik Gas SMA Kelas XI

I.            Soal Pilihan ganda

1.      Partikel-partikel gas ideal memiliki sifat-sifat antara lain ….

1) selalu bergerak

2) tidak tarik menarik

3) bertumbukan lenting sempurna

4) tidak mengikuti Hukum Newton tentang gerak

Pernyataan yang benar adalah …

a. 1, 2, dan 3                       b. 2, 3, dan 4               c. 1, 3, dan 4  

d. 1 dan 3                           e. 2 dan 4

Jawaban:  a (skor 2)

2.      Jika suatu gas ideal dimampatkan secara isotermal sampai volumenya menjadi setengah dari volume semula maka ….

a. tekanan dan suhu tetap

b. tekanan menjadi dua kali dan suhu tetap

c. tekanan tetap dan suhu menjadi dua kalinya

d. tekanan menjadi dua kalinya dan suhu menjadi setengahnya

e. tekanan dan suhu menjadi setengahnya.

Jawaban:  b (skor 2)

3.      Gas dalam ruangan tertutup yang berolume 20000 liter dan suhu 27⁰ C memiliki tekana 10 atm.tentukan jumlah mol yang ada dalam ruangan tersebut…

a. 8130,081 mol               b. 2,70 x 10-4mol                    c. 5934782,09 mol     

d. 0,138 mol                     e. 1 mol

Jawaban: a (skor 2)

4.      Suatu gas ideal dengan volume 2 liter,suhunya 7⁰c dan tekanan 0,7 atm menempati sebuah ruang.Jika gas tersebut didinginkan pada volume tetap sehingga suhunya menjadi -73⁰C. Tentukan tekanan gas………..

a. 5 atm    b. 0,5 atm        c. 0,06 atm      d. 0,512 atm                e. 10 atm

Jawaban: b (skor 2)

5.      Pada keadaan normal (T = 0°C dan p = 1 atm), 4 gram gas oksigen (O₂) dengan berat molekul  Mr = 32 memiliki volume sebesar …. (R = 8.314 J/kmol K;  1 atm = 105N/m2)

a. 1,4 × 10^–6m³                 b. 2,8 × 10^–3m³                        c. 22,4 × 10^–3m³

d. 2,8 m³                           e. 22,4 m³  

jawaban: b (skor 2)

6.      Sebuah tangki diisi dengan gas ideal bermassa 10 kg pada tekanan 4 atm dan suhu 47°C.Tangki tersebut memiliki lubang kecil sehingga memungkinkan gas dapat lolos keluar. Ketikasuhu 27°C dan tekanan gas 3 atm, massa gas yang lolos keluar dari tangki jika 1 atm = 105 Pa adalah ….

a. 2 kg      b. 3 kg             c. 4 kg             d. 5 kg             e. 6 kg

jawaban: a (skor 2)

7.      Diketahui  volume bola B dua kali volume bola A. Kedua bola terisi gas ideal. Volume tabung penghubung dapat diabaikan. Gas A berada pada suhu 300 K. Jika jumlah molekul gas dalam bola A adalah N dan jumlah molekul gas dalam bola B adalah 3 N, suhu gas dalam bola B  adalah ….

a. 150 K               b. 200 K          c. 300 K          d. 450 K          e. 600 K.

Jawaban: b (skor 2)

8.      Sebuah bejana volume 2 L berisi gas nitrogen pada tekanan 2 atm, dihubungkan dengan bejana lain volume 1 L yang berisi gas oksigen pada tekanan 1 atm. Berapa tekanan campuran gas?

a.       2/3 atm           b. 4/3 atm        c. 5/3 atm        d. 3/5 atm        e. ½ atm

Jawaban: c (skor 2)

9.      Jika suhu gas dinaikkan, kecepatan rata-rata partikel gas bertambah karena kecepatan gas…

a.       Sebanding dengan akar masa partikel

b.      Sebanding dengan akar suhu mutlak

c.       Berbanding terbalik dengan masa partikel

d.      Sebanding dengan suhu mutlak gas

e.       Sebanding dengan kuadrat suhu mutlak

Jawaban: b (skor 2)

10.  Berapa kecepatan efektivitas gas bermasa jenis 10 kg/m³ yang berada pada tabung bertekanan 3 x 10⁵ Pa?

a.       100 m/s           b. 200 m/s        c. 300 m/s        d. 500 m/s       e. 600 m/s

Jawaban: c (skor 2)

Penilaian : Skor maksimal = 20

II.            Soal uraian

1.      Sebutkan 5 cirri-ciri gas ideal!

Kunci:

Jawaban	Skor
1.      Terdiri dari pertikel yang sangat kecil sehingga ukurannya diabaikan 2.      Selalu bergerak dengan peluang sama kesegala arah 3.      Terdistribusi merata dalam ruang 4.      Tidak terjadi tumbukan antar partikel 5.      Tumbukan terjadi antara partikel dengan dinding ruang secara lenting sempurna 6.      Tidak terdapat gaya gravitasi dan gaya elektrostatik antar partikel 7.      Berlaku hukum Newton tentang gerak	1 1 1 1 1
Jumlah	5

2.      Sejumlah gas ideal bertekanan P dipanaskan dari 27^oC menjadi 54^oC. Jika volumenya naik menjadi dua kali, maka tekanannya menjadi….

Kunci:

Jawaban	Skor
Diket   : P1 = P ; T1 = 27oC=300K ; T2 = 54oC=327K                                V1 = V ; V2 = 2V Ditanya: P2 = …? Jawab:   =                =                       300 p2 = 327 p        p2 = 0,55p	1 2 1 1
Jumlah	5

3.      Dalam ruang tertutup terdapat 2 mol gas monoatomik pada suhu 227 ⁰ C. Jika tetapan Boltzman k = 1,38.10^-23 J/K dan bilangan Avogadro N ₀ = 6,0.10²³ partikel/mol energi kinetik rata-rata partikel gas tersebut adalah ?

Kunci:

Jawaban	Skor
Diket       :  n   = 2 mol                                   T   = 227 0 C                                        = 500 K                                   k   = 1,38.10-23 J/K                                   N0 = 6,0.1023 partikel/mol Ditanya    :  Ek  ? Jawab :              Ek  =  2/3  NkT                   =    2/3 x 6,0. 1023 x 2 x 1,38.10-23 x 500                    = 12.420 J	1 2 1 1
Jumlah	5

4.      Di angkasa luar terdapat sekitar 1 atom H₂ per cmᵌ pada suhu sekitar 3,5 K. Jika massa atom H₂  adalah 1 g/mol, tentukan

a.       Kelajuan efektif atom-atom H₂  itu

b.      Tekanan udara pada tempat itu

Kunci:

Jawaban	Skor
Diketahui:             Kerapatan atom H2             N/V = 1 atom/cmᵌ = 106 atom/mᵌ             Suhu T = 3,5 K             M H2  = 1 g/mol = 1 kg/kmol             R = 8310 J/kmol Kelajuan efektif             VRMS  = √3RT/M                              = √3.(8310).(3,5)/1                              = 295,4 m/s Tekanan udara             pV = N/NA . RT             p = NRT/VNA             N = 1 atom, V = 1 cmᵌ = 10-6 mᵌ             p = 1 . (8310) . (3,5) / 10-6 . (6,02 . 10-26 )                = 4,83 . 10-17 Pa	1 2 2
Jumlah	5

5.       

Hitunglah besarnya :

       a. Kecepatan rata-rata molekul gas?

       b. Kecepatan effektif molekul gas?

Kunci:

Jawaban	Skor
	2 2 1
Jumlah	5

Penilaian : Skor maksimal = 15

Nilai =  x 100% = skor yang diperoleh.