TEORI KINETIK GAS

TEORI KINETIK GAS
A. PERSAMAAN KEADAAN GAS IDEAL
Gas ideal adalah gas yang memenuhi persyaratan antara lain :
1. Terdiri dari partikel yang sangat banyak (N)
2. bergerak secara acak memenuhi ruang
3. ukuran partikel jauh lebih kecil dibandingkan jarak antar partikel
4. jika tidak bertumbukan tidak timbul gaya. jika bertumbukan lenting sempurna
5. berlaku hukum kekekalan momentum

BOYLE menyatakan : gas ideal dalam suatu ruang tertutup dengan massa konstan pada suhu tetap tekanan (P) berbanding terbalik dengan volume (V).

P.V = k

Charles Gay lussac : gas ideal dalam suatu ruang tertutup dengan massa konstan pada tekanan (P) tetap volume (V) berbanding lurus dengan suhu mutlak (T).

V/T = k

Boyle - gay Lussac : P.V/T = k
untuk sejumlah gas dengan banyak partikel N maka : P.V/T = N.k

untuk : M = massa satu mol
n = banyak mol
m = n.M
NA = bilangan Avogadro = 6.022 kali sepuluh pangkat dua puluh tiga
partikel per mol.
sehingga : N = n.NA
dan NA.k = R
dengan R = tetapan gas umum = 8,314 J/mol K
1 kmol = 1000 mol

maka : P.V = N.k.T boleh juga dituliskan P.V = n.R.T

HUBUNGAN TEKANAN (P) DAN ENERGI KINETIK (Ek).

Energi kinetik gas berbanding lurus dengan tekenan gas : P.V = 2/3. N.Ek.
karena Ek = ½ m.v² 

maka :  2/3 N. ½ m v² = N.k.T

                      v² = 3 k.T/m        
kecepatan kuadrat berbanding lurus dengan suhu mutlak.

                       v  =  √ 3 kT/m

Sedangkan Energi kinetik juga berbanding lurus dengan tekanan

P.V/N m = 1/3. Ek.dengan V/N m  adalah massa jenis gas dan  Ek =  ½ m.v<sup>2

                   maka</sup>     

                                     v²  =   3P/ ρ

                                                                 v  =  √ 3P/ ρ

Teorema Ekipartisi Energi 

                                                     E_m  = E_k   =  3  (1/2 kT)

                                            

Gas ideal monoatomik memiliki tiga derajat kebebasan ( ƒ = 3 )

 Untuk sistem molekul-molekul gas pada suhu mutlak T dengan tiapmolekul memiliki ƒ derajat kebebasan, rata-rata Energi kinetik per molekul  E_k adalah

Ekipartisi Energi

                                              E_m  = E_k   =  ƒ  (1/2 kT)

Energi Dalam  Gas

Energi dalam suatu gas ideal didefinisikan sebagai jumlah energi kinetik seluruh molekul gas yang terdapat di dalam wadah tertutup

                                              U = N.E_k  =  ƒ(1/2 kT)  =  ƒ(1/2 n.R.T)