Dalam suatu ruang terdapat gas O2 dan N2. Berat molekul dan masing-masing 32 gram/mol dan 28 gram/mol. Hitung perbandingan energi kinetik translasi rata-rata kedua molekul ini dan juga hitung perbandingan kecepatan kedua macam molekul ini!

Pertanyaan

Dalam suatu ruang terdapat gas $\style{font-size:14px}{{\mathrm O}_2}$ dan $\style{font-size:14px}{{\mathrm N}_2}$ . Berat molekul dan masing-masing 32 gram/mol dan 28 gram/mol. Hitung perbandingan energi kinetik translasi rata-rata kedua molekul ini dan juga hitung perbandingan kecepatan kedua macam molekul ini!

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

nilai perbandingan ${\overline{Ek}}_{O_2}:{\overline{Ek}}_{N_2}$ dan ${{v_{rms}}_O}_2:{{v_{rms}}_N}_2$ adalah $1:1$ dan $0,935:1$ .

Pembahasan

Diketahui :

M r subscript O subscript 2 end subscript equals 32 M r subscript N subscript 2 end subscript equals 28

Ditanya :

top enclose E K end enclose subscript O subscript 1 end subscript colon top enclose E K end enclose subscript N subscript 2 end subscript v subscript O subscript 2 end subscript colon v subscript N subscript 2 end subscript

Pembahasan:

Energi kinetik gas ideal disebabkan oleh adanya gerakan partikel gas di dalam suatu ruangan.
Kecepatan efektif didefinisikan sebagai akar dari rata-rata kuadrat kelajuan partikel gas

(1) Energi kinetik translasi rata-rata dirumuskan: dimana f merupakan derajat kebebasan gas.

Kita asumsikan bahwa

$T_{O_2}=T_{N_2}$

Maka $f_{O_2}=f_{N_2}$

Perbandingan energi kinetik translasi rata-ratanya adalah:

$top enclose E k end enclose subscript O subscript 2 end subscript over top enclose E k end enclose subscript N subscript 2 end subscript equals fraction numerator f over 2 k T over denominator f over 2 k T end fraction top enclose E k end enclose subscript O subscript 2 end subscript over top enclose E k end enclose subscript N subscript 2 end subscript equals 1 over 1 top enclose E k end enclose subscript O subscript 2 end subscript space colon space top enclose E k end enclose subscript N subscript 2 end subscript equals 1 colon 1$

(2) Kecepatan efektif gas dirumuskan: $v subscript r m s end subscript equals square root of fraction numerator 3 space R space T over denominator M subscript r end fraction end root$

Oleh karena suhu kedua gas bernilai sama, maka untuk molekul gas dan perbandingan kecepatan kedua gas adalah:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell fraction numerator square root of fraction numerator 3 R T over denominator 32 end fraction end root over denominator square root of fraction numerator 3 R T over denominator 28 end fraction end root end fraction end cell row cell open parentheses v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell fraction numerator fraction numerator 3 R T over denominator 32 end fraction over denominator fraction numerator 3 R T over denominator 28 end fraction end fraction end cell row cell open parentheses v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell fraction numerator 1 over 32 over denominator 1 over 28 end fraction end cell row cell open parentheses v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell 28 over 32 end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell square root of 28 over 32 end root end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell square root of 7 over 8 end root end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell square root of fraction numerator 7 over denominator 4 cross times 2 end fraction end root end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell 1 half fraction numerator square root of 7 over denominator square root of 2 end fraction space cross times space fraction numerator square root of 2 over denominator square root of 2 end fraction end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell fraction numerator square root of 14 over denominator 4 end fraction end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 3 , 742 over denominator 4 end fraction end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 over v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 0 , 935 over denominator 1 end fraction end cell row cell v subscript r m s end subscript subscript O subscript 2 colon v subscript r m s end subscript subscript N subscript 2 end cell equals cell 0 , 935 colon 1 end cell end table$

Jadi, nilai perbandingan ${\overline{Ek}}_{O_2}:{\overline{Ek}}_{N_2}$ dan ${{v_{rms}}_O}_2:{{v_{rms}}_N}_2$ adalah $1:1$ dan $0,935:1$ .

116

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Suatu gas yang mempunyai suhu tertentu mempunyai energi kinetik tertentu. Jika suhunya dilipatkan menjadi 4 kali, maka ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dalam suatu ruangan terdapat 200 miligram gas dengan tekanan 2 atm. Jika kelajuan rata-rata partikel 750 m/s dan 1 atm = 105 N/m2, maka volume ruangan tersebut sebesar ....

882

0.0

Jawaban terverifikasi

Suhu gas ideal dalam tabung dirumuskan sebagai Ek=33kT, T menyatakan suhu mutlak dan E = energi kinetik rata-rata molekul gas. Berdasarkan persamaan di atas ....

213

5.0

Jawaban terverifikasi

Pernyataan yang benar mengenai gas ideal adalah ......

3rb+

0.0

Jawaban terverifikasi

Tekanan gas dalam ruang tertutup: sebanding dengan kecepatan rata-rata partikel gas sebanding dengan energi kinetik rata-rata partikel gas tidak bergantung pada banyaknya partikel gas berbanding...

466

2.0

Jawaban terverifikasi