Roboguru

Sebuah molekul gas memiliki massa 5,46×10−26kg pada permukaan Bumi, kelajuan efektifnya adalah kelajuan efektif pada suhu 0ºC. Seandainya molekul itu dapat bergerak vertikal ke atas tanpa bertumbukan dengan molekul-molekul lain, ketinggian yang dapat dicapai molekul tersebut adalah ...

Pertanyaan

Sebuah molekul gas memiliki massa 5,46×1026kg pada permukaan Bumi, kelajuan efektifnya adalah kelajuan efektif pada suhu 0ºC. Seandainya molekul itu dapat bergerak vertikal ke atas tanpa bertumbukan dengan molekul-molekul lain, ketinggian yang dapat dicapai molekul tersebut adalah ...

  1. 10,35 km 

  2. 11,35 km 

  3. 12,35 km 

  4. 13,35 km 

  5. 14,35 km 

Pembahasan Soal:

Teori kinetik gas menjelaskan mengenai sifat-sifat gas ideal secara teoritis. Berdasarkan teori kinetik gas, gas terbentuk dari molekul-molekul gas yang bergerak secara acak dengan arah gerak konstan. Molekul gas bergerak dengan kecepatan tinggi dan saling bertumbukan dengan molekul lainnya dan juga dengan dinding secara terus-menerus.

Suhu berbanding lurus dengan Energi kinetik translasi rata‐rata dari molekul‐molekul gas. Semakin besar suhu, semakin besar energi kinetik translasi rata‐rata, sebaliknya semakin kecil suhu, semakin kecil energi kinetik translasi rata‐rata. Kita bisa menyimpulkan bahwa suhu merupakan ukuran dari energi kinetik translasi rata‐rata molekul.

Diketahui:

m=5,461026kgT=0C=273K

Ditanya: ketinggian maksimum molekul (h)

Jawaban:

EnergikinetikratarataEk=23kTHukumkekekalanenergimekanikmisalposisidipermukaanbumiAposisidiketinggianmaksimumBEMA=EMBEPA+EKA=EPB+EKBSaatdipermukaanh=0,EPA=0Saatdiketinggianmaksimumv=0,EKB=00+23kT=mgh+0h=2mg3kTh=25,4610261031,381023273h=10350m=10,35km

Dengan demikian, ketinggian maksimum molekul adalah 10,35 km

Jadi, jawaban yang tepat adalah A

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

C. Irwan

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Terakhir diupdate 11 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sebuah tabung berisi gas ideal. Menurut teori kinetik gas dan prinsip ekuipartisi energi diketahui:  molekul gas mengalami perubahan momentum ketika bertumbukan dengan dinding tabung, energi yang ...

Pembahasan Soal:

Sebuah tabung berisi gas ideal. Menurut teori kinetik gas dan prinsip ekuipartisi energi maka:

  1. Terjadi perubahan momentum dimana momentumnya menjadi lebih besar akibat bertumbukan dengan dinding begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell increment p end cell equals cell m v minus open parentheses negative m v close parentheses equals 2 m v end cell end table end style. Pernyataan 1 BENAR.
  2. Energi kinetik pada teori kinetik gas yaitu begin mathsize 14px style E subscript k equals bevelled 3 over 2 k T end stylesehingga energi akan berbanding lurus dengan suhunya. Pernyataan 2 BENAR.
  3. Secara umum energi kinetik dapat ditulis dalam bentuk begin mathsize 14px style E subscript k equals bevelled f over 2 k T end style,f menunjukan derajat kebebasan. Pernyataan 3 BENAR.
  4. Tumbukan yang terjadi antara partikel dan dinding adalah lenting sempurna sehingga berlaku hukum kekekalan energi. Pernyataan 4 SALAH.

Jadi jawaban yang tepat adalah C

 

Roboguru

Suatu gas ideal mempunyai energi kinetik rata-rata E pada suhu . Apabila energi kinetik rata-ratanya dijadikan 4 E, tentukan suhunya sekarang!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

E K subscript 1 equals E E K subscript 2 equals 4 E T subscript 1 equals 77 degree straight C equals 350 space straight K

Ditanya : T subscript 2 

Persamaan energi kinetik gas ideal:

begin mathsize 14px style E K equals 3 over 2 k T end style 

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator E K subscript 2 over denominator E K subscript 1 end fraction end cell equals cell T subscript 2 over T subscript 1 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell fraction numerator E K subscript 2 over denominator E K subscript 1 end fraction cross times T subscript 1 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 4 E over denominator E end fraction cross times 350 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 1400 space straight K end cell row cell straight T subscript 2 end cell equals cell 1127 space degree straight C end cell end table end style 

Dengan demikian suhunya sebesar 1127oC

Roboguru

Atom Helium diperlukan untuk mengisi balon berdiameter 20 cm pada suhu  agar tekanannya 1 atm. Hitung energi kinetik dari masing-masing atom Helium!

Pembahasan Soal:

Besar energi kinetik rata-rata atom Helium dapat diperoleh dengan persamaan:

begin mathsize 14px style E subscript k equals 3 over 2 times k times T E subscript k equals 3 over 2 times 1 comma 38 cross times 10 to the power of negative 23 end exponent times 293 E subscript k equals 6 comma 07 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space joule end style

Jadi, energi kinetik dari masing-masing atom Helium adalah begin mathsize 14px style 6 comma 07 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space joule end style.

Roboguru

Sejumlah gas dalam ruang tertutup dengan suhu 27 °C. Agar energi kinetik partikel gas dalam ruang tersebut menjadi tiga kali semula, maka suhu gas harus dinaikkan menjadi ....      (UAN)

Pembahasan Soal:

Energi kinetik gas hanya bergantung pada temperaturnya. Soal ini dapat diselesaikan dengan persamaan  E subscript k space equals space 3 over 2 N k T

D i k e t a h u i space T subscript 1 space equals space 27 to the power of o C space equals space 300 K E k subscript 2 equals 3 E k subscript 1 D i tan y a space T subscript 2 J a w a b fraction numerator E k subscript 2 over denominator E k subscript 1 end fraction equals fraction numerator begin display style 3 over 2 end style N k T subscript 2 over denominator begin display style 3 over 2 end style N k T subscript 1 end fraction equals T subscript 2 over T subscript 1 3 equals T subscript 2 over 300 T subscript 2 space equals space 900 space K space equals space 627 to the power of space o end exponent C

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah C

Roboguru

Molekul gas bermassa 3,5 x 10-26 kg di permukaan bumi memiliki kelajuan efektif sama seperti kelajuan efektif ketika suhu 27 °C. Jika molekul bergerak ke atas tanpa tumbukan dengan molekul lain dan pe...

Pembahasan Soal:

Diketahui

m=3,5×1026kgT=27C=300Kg=9,8m/s2 

Ditanyakan

Ketinggian maksimum molekul gas

Jawab

Ketinggian maksimum dapat dihitung dengan menggunakan persamaan energi potensial dan energi kinetik gas, yaitu:

Epmghhhh=====Ek23kTmg23kT(3,5×1026)(9,8)23(1,38×1023)(300)18,1×103m 

Dengan demikian, ketinggian maksimum molekul gas adalah 18,1 x 103 m.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved