seratus gram CO2 menempati volume 55L pada tekanan 1 atm. diketahui massa molar CO2 adalah 44 gram/mol, R=8,314 J/mol K=0,0821 L atm/mol K, a) Carilah temperatu

Jadi,

• a) Suhu mutlak dalam gas tersebut mendekati 294,1 K.
• b) Jika volume menjadi 80L, maka tekanan menjadi 0,6875 atm.

Pendahuluan :

Hai ! Kali ini saya akan membahas mengenai persamaan gas ideal. Persamaan gas ideal digunakan pada suatu ruangan tertutup. Suatu gas ideal dinyatakan sama (memenuhi persamaan ini), ketika besarnya hasil kali tekanan dengan volume gas dalam ruang tertutup sama dengan hasil kali mol (jumlah zat) dengan konstanta gas ideal dan suhu mutlak gas. Konsep yang berlaku sebagai berikut :

1. Dalam volume yang tetap, semakin banyak jumlah zat gas didalam ruang maka tekanan semakin besar.
2. Dalam volume yang tetap, semakin tinggi nilai suhu gas dalam ruang maka tekanan akan semakin besar.
3. Dalam tekanan yang tetap, semakin banyak jumlah zat gas didalam ruang maka volume semakin besar (memuai).
4. Dalam tekanan yang tetap, semakin tinggi nilai suhu didalam ruang maka volume semakin besar (memuai).

Pembahasan :

Berdasarkan konsep tersebut, secara matematis dapat persamaan gas ideal dinyatakan dengan :

[tex] \boxed{\bold{\sf{P \cdot V = n \cdot R \cdot T}}} [/tex]

Dengan ketentuan :

• P = tekanan gas dalam ruang tertutup (atm)
• V = volume gas (L)
• n = jumlah zat (mol)
• R = konstanta gas ideal = 8,314 J/mol.K atau 0,082 L.atm/mol.K
• T = suhu mutlak (K)

Adapun jika dihubungkan dengan massa (m) dan massa molar (Mr), [tex] \boxed{\sf{n = \frac{m}{Mr}}} [/tex], maka persamaan baru yang terbentuk :

[tex] \boxed{\bold{\sf{P \cdot V = \frac{m}{Mr} \cdot R \cdot T}}} [/tex]

Dengan ketentuan :

• n = jumlah zat (mol)
• m = massa zat (g)
• Mr = massa molar (g/mol)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

• P = tekanan gas awal dalam ruang tertutup = 1 atm
• V = volume gas awal = 55 L
• m = massa zat = 100 g
• Mr = massa molar = 44 g/mol
• R = konstanta gas ideal = 8,314 J/mol.K
• K = konstanta gas ideal = 0,0821 L.atm/mol.K

Ditanya :

• a) T = suhu mutlak = ... K
• b) [tex] \sf{\because V' = 80 \: L} [/tex], P' = ... atm

Keterangan :

Tidak perlu khawatir dengan perbedaan huruf konstanta. R dan K adalah sama-sama konstanta gas ideal. Namun, pada kasus ini, K lebih disarankan untuk dipakai.

Jawaban :

a) T = ... K

[tex] \sf{P \cdot V = \frac{m}{Mr} \cdot K \cdot T} [/tex]

[tex] \sf{1 \cdot 55 = \frac{100}{44} \cdot 0,082 \cdot T} [/tex]

[tex] \sf{55 = 2,273 \cdot 0,0821 \cdot T} [/tex]

[tex] \sf{55 = 0,187 \cdot T} [/tex]

[tex] \sf{T = \frac{55}{0,187}} [/tex]

[tex] \boxed{\sf{T \approx 294,1 \: K}} [/tex]

b) P' = ... atm

Disini, kita cukup menggunakan persamaan Boyle sebagai berikut :

[tex] \boxed{\bold{\sf{P \cdot V = P' \cdot V'}}} [/tex]

[tex] \sf{P \cdot V = P' \cdot V'} [/tex]

[tex] \sf{1 \cdot 55 = P' \cdot 80} [/tex]

[tex] \sf{55 = P' \cdot 80} [/tex]

[tex] \sf{P' = \frac{55}{80}} [/tex]

[tex] \boxed{\sf{P' = 0,6875 \: atm}} [/tex]

Kesimpulan

Jadi, suhu mutlak dalam gas tersebut mendekati 294,1 K. Adapun, jika volume menjadi 80L, maka tekanan menjadi 0,6875 atm.

Pelajari Lebih Lanjut :

• Contoh soal perubahan volume akibat suhu https://brainly.co.id/tugas/20956458
• Hukum Boyle https://brainly.co.id/tugas/21221546
• Contoh soal menghitung tekanan dari persamaan gas ideal https://brainly.co.id/tugas/21789656

Detail Jawaban :

Kelas : 11

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 6 – Teori Kinetik Gas

Kata Kunci : persamaan gas ideal; menghitung nilai suhu; menghitung tekanan akhir dengan hukum Boyle.

Kode Kategorisasi : 11.6.6

#SolusiBrainly