Gas ideal dengan massa tetap berada dalam suatu ta...

Question

Gas ideal dengan massa tetap berada dalam suatu tabung . berpengisap yang dapat bergerak. Kelajuan rms molekul-molekul gas tersebut adalah c. Gas tersebut lalu dipanaskan sehingga tekanan meningkat menjadi tiga kali lebih tinggi dan volume bertambah menjadi dua kali lebih besar. Dengan demikian kelajuan rms molekul­
molekul gas sekarang adalah ...
a. 6 c
b. 3 c
c. √6 c
d. 3/2 c
e. 2/3 c

Y. Frando · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah C. √6 c.

Diketahui:
Gas ideal massa tetap
v rms 1 = c
P1 = P ---> P2 = 3 P
V1 = V ---> V2 = 2 V

Ditanya:
v rms 2 = ..?

Jawab:
Konsep yang kita pakai adalah tekanan pada ruang tertutup. Tekanan gas ideal pada ruang tertutup dirumuskan oleh:

P = N m (v rms)² / 3V,

dimana:
P = tekanan (Pa)
N = jumlah partikel
m = massa gas (kg)
v rms = kelajuan root mean square (rata-rata) (m/s)
V = volume (m^3).

Pada soal dikatakan gas tersebut dipanaskan sehingga tekanan dan volume meningkat, sedangkan massa tetap beserta jumlah partikelnya. Maka hubungan perbandingan yang diperoleh dari rumus di atas menjadi:
(P1 V1)/(P2 V2) = (v rms 1 / v rms 2)².

Masukkan data pada soal ke perbandingan di atas maka didapatkan kelajuan rms molekul­ molekul gas sekarang yaitu:
(P V) / (3P 2V) = (c / v rms 2)²
1/6 = (c / v rms 2)²
1/√6 = c / v rms 2
v rms 2 = √6 c.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa