Soal Bab Kinetik Gas SP [PDF]

Citation preview

1. Mendorong pengisap agar masuk lebih dalam pada suatu pompa yang lubangnya ditutup akan terasa lebih sukar jika dibandingkan dengan pompa yang lubangnya terbuka. Hal ini disebabkan oleh.... A. Adanya gaya tolak menolak antara molekul-molekul udara B. Jumlah molekul dalam pompa bertambah C. Berkurangnya tekanan udara di luar pompa D. Laju tumbukan molekul-molekul udara dengan pengisap bertambah E. Gesekan antara pengisap dengan dinding pompa 2. Persamaan ditulis



keadaan



dalam



gas ideal ρV bentuk = T



bilangan genap, yang tergantung kepada... A. Jenis gas B. Suhu gas C. Tekanan gas D. Volume gas E. Banyak partikel 3. Suhu mutlak dari dua mol suatu gas ideal pada tekanan ρ dan menempati volume V (R adalah tetapan gas) adalah.. PV A. 2 R B.



PV R



C.



2 PV R



D.



R 2 PV



E.



PR 2V



4. Volume suatu gas adalah V pada suhu T. Tekanan gas tersebut ditanyakan dalam jumlah molekul per satuan volume, n, adalah.... nkT A. D. nkT V B.



kT V



C.



kT n



5. Jika p



E.



nkT



2



= tekanan, V = volume, T



= suhu mutlak N = jumlah partikel, n = jumlah mol, R = kostanta gas umum, k = konstanta N0 Boltzman dan = bilangin Avogadro, maka persamaan gas ideal ini benar, kecuali... A. pV =nRT B.



p V =N RT No



C.



pV =nKT



D.



pV =nKT



E.



pV =n N 0 kT



6. Tekanan gas dalam ruangan tertutup.... A. Sebanding dengan kecepatan partikel B. Sebanding dengan energy ikinetik rata-rata partikel gas C. Tidak bergantung pada banyaknya partikel gas D. Berbanding terbalik dengan volume gas E. Pernyataan 1, 2, dan 3 benar



7. Pada hukum boyle PV=k mempunyai dimensi... A. `Daya B. Usaha C. Momentum linier D. Suhu E. Konstanta pegas



,



k



8. Grafik antara tekanan gas Y yang masanya tertentu pada volume tetap sebagai fungsi dari suhu mutlak X ialah ….



A.Y



X



B.



9. Dua tabung diisi dengan gas berbeda tetapi keduanya berada pada suhu yang sama. Diketahui MA dan MB adalah berat molekul kedua gas itu. Dengan demikian besar momentum rata-rata molekul 2 gas, yaitu PA dan PB, akan berkaitan satu sama lain menurut rumus….. A. PA = PB B. PA = √ M a /M b C. PA = (MA/MB) PB D. PA = (MB/MA) PA E. PA = √ Ma/ Mb PB



Y



10. Massa jenis suatu gas ideal pada suhu T dan tekanan P adalah ρ jika gas dinaikan menjadi 2p



X



dan suhunya diturunkan menjadi 0,5T maka massa jenis gas adalah…. A. 4 ρ D. 0,25 ρ



C.Y



X



B. 2 ρ



E. 0,12 ρ



C. 0,50 ρ



D..



Y



X Y



E.



X



11. 1 g hydrogen ( massamolekul relative 2) dikurung dalam suatu volume tertentu dan mengerjakan tekanan 16 kPa. Massa yang sama dari oksigen (massa molekul relative 32) terdapat dalam volume yang sama pada suhu sama akan mengerjakan tekanan….. A. 1 kPa B. 4kPa



C. 16kPa D. 64kPa E. 256kPa



A. o



12. Pada keadaan normal (T= 0 C danp = 1 atm), 4 gram gas oksigen O2 (beratmolekulM = 32) memiliki volume sebesar ( R = 8314 J/k 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 m-3 D. 2,8 m3 E. 22,4 m3



13. Suatu bejana diisi dengan gas pada suhu tertentu dan tekanan 76 cmHg. Kemudian sejumlah gas yang sama pada suhu yang samadimasukkan kedalam bejana, sehingga massa gas bertambah 50%. Tekanan gas sekarangadalah…. A. 114 cmHg B. 95 cmHg C. 76 cmHg D. 57 cmHg E. 38 cmHg 14. Sejumlah gas ideal bertekanan p dipanaskan dari 27˚C menjadi 54˚C. Jika volumenya naik menjadi dua kali, maka tekanannya menjadi . . . . A. 0,25p D. p B. 0,55p E. 2p C. 0,75p 15. Pada tekanan p dan suhu mutlak T sejumlah massa M dari suatu gas ideal menempati suatu bejana tertutup dengan volume V. Sejumlah massa 2M dari gas yang sama ditambahkan ke dalam wadah dan kemudian V volume dikurangi menjadi 3 dan suhu menjadi adalah . . .



T 3 . Tekanan gas sekarang



B. C.



P 3 p 3p



D.



9p



E.



27p



16. Sebuah tabung yang bervolume 1 liter mempunyai lubang yang memungkinkan udara keluar dari tabung. Mula-mula suhu udara dalam tabung 27˚C. Tabung dipanaskan hingga suhunya 127˚C. Perbandingan antara massa gas yang keluar dari tabung dan massa awalnya adalah . . . . A. B. C.



1:2 1:4 27:127



D. E.



1:27 1:127



(UMPTN Tahun 1994 Rayon A) 17. Dua buah wadah bervolume V dan 4V dihubungkan dengan sebuah pipa kapiler (volumenya dapat diabaikan). Mula-mula kedua wadah bersuhu 280 K, dan mengandung udara pada tekanan 68 cmHg. Skarang wadah yang lebih besar dipanaskan menjadi 350 K dan yang lebih kecil didinginkan menjadi 210 K. Tekanan dalam tiap wadah adalah . . . . A. B. C.



75 cmHg 68 cmHg 60 cmHg



D. 54 cmHg E. 45 cmHg



18. Bila sejumlah gas yang massanya tetap ditekan pada suhu tetap, maka molekulmolekul gas itu akan . . . . A. mempunyai energi kinetik lebih besar B. mempunyai momentum lebih besar C. lebih sering menumbuk dinding tempat gas D. Bergerak lebih cepat E. Bergerak lebih lambat (UMPTN Tahun 1992 Rayon A) 19. Jika isi suatu gas yang memenuhi hukum Boyle dijadikan setengahnya, maka tekanannya menjadi dua kalinya. Hal ini disebabkan karena . . . . .



A. molekul -molekul merapat sehingga kerapatannya menjadi dua kali B. molekul – molekul bergetar dua kali lebih cepat C. molekul – molekul beratnya menjadi dua kali D. banyaknyamolekulmenjadidua kali E. Energikinetikmolekul – molekul menjadi dua kali 20. Tekanan sebuah gas dalam bejana yang volumenya 100cm3 adalah 200kPa dan rata– rata energi kinetic translasimasing-masing partikel adalah 6,0 x 10-21 J. Jumlah partikel gas pada bejana adalah . . . . A. 3x 1021 D. 10 x 1021 21 B. 5 x 10 E. 12 x 1021 C. 8 x 1021 21. Energi kinetic rata rata partikel gas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu. . . A. Suhu B. Suhu dan Tekanan C. Jumlah Partikel dan Tekanan D. SuhudanJenis gas E. Jumlah Partikel dan Jenis suhu 22. Jikakonstanta Boltzmannk = 1,38 x 10-23 J/K , maka energi kinetik sebuah atom gas helium padasuhu 27OC adalah . . . . A. 4,14 1021 J B. 2,07 x 1021 J C. 12,42x 1021 J D. 5,59x 1021 J E. 6,21x 1021 J 23. Jika dalam keadaan termampatkan , gas dalam piston mencapai suhu 177oC dan tekanan 9 atm, maka perbandingan antara volume terkecil dan volume terbesar rongga silindera dalah …. A. 1 : 50 B. 1 : 60 C. 1 : 70



D. 1 : 80 E. 1 : 90



24. Partikel - partikel gas oksigen didalam tabung tertutup pada suhu 20OC memiliki energi kinetik 2140 Joule. Untuk



mendapatkan energy kinetik 6420 Joule kita harus menaikan suhunya menjadi . . . . A. 879 OC B. 606OC C. 589 OC D. 60 OC E. 40 OC 25. Suatu gas ideal pada 300K dipanaskan pada volume tetap sehingga energy kinetic rata – rata dari molekul gas menjadi dua kali lipat. Mana satu diantara pernyataan berikut yang tepat ? A. KecepatanRms rata - rata dari molekul menjadi dua kali B. Suhu berubah menjadi 600K C. Momentum rata rata dari molekul menjadi dua kali D. Suhuberubahmenjadi 300 √ 2 K E. Kecepatan rata – rata molekul menjadi dua kali 26. Berikut ini adalah grafik hubungan antara E ¿ energy kinetik rata-rata ( k satu molekul monoatomik dengan suhu mutlak (T). berdasarkan grafik tersebut, konstanta Boltzman adalah … Ek P



0 (suhu mutlak) 2p A. 3 q B.



3q 2p



C.



2q 3p



q D.



3p 2q



E.



p q



27. Satu mol suatu gas monoatomik memiliki suhu mutlak T. jika tetapan gas molar adalah R, maka energy kinetik total dari molekul-molekul gas adalah…. 1 RT A. 3 B.



1 RT 3



C.



2 RT 3



B.



28. Kelajuan sepuluh molekul dalam suatu gas adalah sebagai berikut: 100, 200, 300, 400, 400, 500, 500, 600, 800 m/s. Kelajuan efektif(kelajuan rms), dalam m s−1 , adalah… D. 1960 E. 19 600



29. Sejumlah gas (tidak harus tetap) memiliki tekanan p, volume V dan suhu T. satu dari kumpulan operasi berikut akan menaikkan laju efektif molekul-molekul gas. A. Menurunkan p, menaikan T pada V tetap B. Menurunkan p, menaikkan V pada T tetap C. Menaikkan p, menurunkan T pada V tetap D. Menaikkan p, menurunkan V pada T tetap E. Menaikkan V, menaikkan T pada p tetap 30. Laju efektif (RMS) gas oksigen bermassa 32 g/mol pada suhu 27 ℃ adalah…. A. 483 m/s B. 443 m/s C. 403 m/s



1 2 kali semula



C. 2 kali semula D. 4 kali semula E. 16 kali semula



D. RT 3 RT E. 2



A. 400 B. 447 C. 1600



31. Jika suhu gas ideal dalam ruangan tertutup dinaikkan menjadi 4 kali suhu semula, maka kecepatan gerak partikel-partikelnya menjadi …. 1 A. 4 kali semula



D. 383 m/s E. 343 m/s



32. Sebuah tabung gas dengan volume tertentu berisi gas ideal dengan tekanan p. akar nilai rata-rata kuadrat kelajuan molekul gas v RMS . disebut jika kedalam tabung itu dipompakan gas sejenis, sehingga tekanannya menjadi 2p sedangkan suhunya v RMS dibuat tetap, maka nya menjadi ….. A.



v RMS 2



B.



v RMS



C.



1 √2 2



D. 2



v RMS



E. 4



v RMS



33. Dalam ruangan yang bervolume 1,5 liter terdapat gas yang bertekanan 105 Pa. Jika oartikel gas memiliki kelajuan rata-rata sebesar 750 m/s, maka massa gas tersebut adalah…. A. 80 gram B. 8 gram C. 3,2 gram D. 0,8 gram E. 0,4 gram 35. Sejumlah contoh gas oksigen (



O2



, massa



molekul relative = 32) memiliki suhu mutlak



empat kali dari sejumlah contoh gas hydrogen ( H2 , massa molekul relative = 2),



kelajuan rms mula-mula adalah c, maka kelajuan rms akan menjadi…. C A. 2 D. 2c



perbandingan kelajuan efektif molekulmolekul oksigen dengan molekul-molekul hydrogen adalah …. 1 A. 4 D. 2 B.



1 2



C √2



B. C. c



E. 4



C. 1



39. Sejumlah massa tetap dari suatu gas ideal pada tekanan p didinginkan pada volume tetap p sampai tekanannya menjadi 2 . Jika



C 4



√2



40. Massa jenis gas hydrogen pada tekanan 2,0 × 105 N/ m 2 dan suhu 50°C adalah 3 0,15 kg/ m . Pada keadaan ini, kecepatan



36. Gas dalam tabung yang suhunya 27°C dipanaskan pada volume tetap, hingga kelajuan efektif molekul-molekul gas menjadu dua kali semula. Kenaikan suhu yang dialami gas tersebut adalah …. A. 27°C D. 900°C B. 300°C E. 1200°C C. 600°C 37. Massa sebuah molekul nitrogen adalah empat belas kali sebuah molekul hydrogen. Dengan demikian, molekul-molekul nitrogen pada suhu 294 K mempunyai kelajuan rata-rata yang sama dengan molekul-molekul hydrogen pada suhu …. A. 10,5K D. 4116 K B. 42 K E. 2058 K C. 21 K (PP 1 Tahun 1981) 38. Manakah dari perubahan-perubahan berikut yang akan memberikan kenaikan paling besar pada tekanan suatu gas dalam suatu wadah?.... A. Menggandakan jumlah molekul dalam gas. B. Menggandakan kelajuan rms molekulmolekul. C. Menggandakan suhu mutlak gas. D. Menggandakan volume wadah. E. Menggandakan massa gas dalam wadah.



E.



efektif molekul hydrogen adalah…. 102 m/s A. 6,7 × B. 2,0 ×



103 m/s



C. 4,0 ×



103 m/s



D. 1,2 ×



104



E. 4,0 ×



6



10



m/s m/s



41. Jika volume gas ideal diperbesar dua kali volume semula dan ternyata energy dalamnya menjadi empat kali semula, maka tekanan gas tersebut menjadi …. A. 4 kali D. ¼ kali B. 2 kali E. tetap C. ½ kali 2008) 42.



Energi dalam sejumlah gas ideal hanya bergantung pada suhunya. SEBAB Energi dalam sejumlah gas ideal adalah jumlah energy kinetic molekul – molekulnya



43. Persamaan keadaan suatu gas dinyatakan oleh suatu fungsi dengan variable . . . . (1) (2) (3) (4)



Suhu Tekanan Volume Kerapatan



44. Dalam persamaan pV = CT yang berlaku untuk gas ideal, nilai C . . . . (1) Bergantung pada banyaknya molekul gas (2) Menyatakan usaha luar yang dilakukan oleh gas itu pada kenaikan suhu 1oC dengan konstan (3) Bergantung pada satuan – satuan yang dipergunakan (4) Bergantung pada jenis gas 45. Jika gas ideal dalam sebuah silinder berpengisap dipanaskan pada tekanan tetap, maka : (1) Volume gas bertambah (2) Tekanan gas konstan (3) Hasil bagi volume dan suhu mutlaknya konstan (4) Massa gas konstan 46. Pada suhu 27oC volume pada suatu tabung tertutup 12 liter dengan tekanan 10 atm. Sehubungan dengan keadaan itu, manakah dari pernyataan-pernyataan dibawah ini yang benar? (1) Jika suhu tetap dan tekanannya dilipat duakan, maka volumenya menjadi 6 liter. (2) Jika tekanannya tetap dan suhunya dilipatduakan, maka volumenya menjadi 13,08 liter. (3) Jika suhu dan tekanannya tetap maka volumenya tidak berubah (4) Jika volumenya tetap dan temperaturenya dilipatduakan, maka tekanan menjadi 10,9 atm



47. Partikel-partikel gas ideal mempunyai sifat antara lain : (1) Selalu bergerak (2) Tidak saling tarik-menarik (3) Bertumbukan lenting semopurna (4) Tidak mengikuti hokum newton tentang gerak 48. Untuk 1 mol gas ideal berlaku persamaan pV = RT. Dalam system SI, satuan-satuan untuk besaran-besaran tersebut adalah… (1) P dalam PA (2) V dalam m3/mol (3) T dalam K (4) R dalam erg mol-1K-1 49. Menurut teori kinetic gas ideal: (1) Tiap partikel gas yang bertumbukan dengan dinding mengalami perubahan momentum 2mv’, (v = kecepatan, v’ = komponen kecepatan partikel tegak lurus pada dinding) (2) Partikel mengalami perubahan momentum karena pada saat tumbukan, dindin melakukan gaya pada partikel tersebut (3) Pada saat terjadi tumbukan antara partikel dan dinding, partikel melakukan gaya pada dinding (4) Untuk tiap partikel berlaku Vx2 = Vy2 = Vz2 50. Berdasarkan teori kinek gas, besar tekanan gas dalam ruang tertutup: (1) Berbanding lurus dengan energy kinetic partikel gas (2) Berbanding terbalik dengan jumlah molekul gas (3) Berbanding terbalik dengan volume gas (4) Berbanding lurus dengan massa gas