Bank Soal Fisika SMA Gas Ideal

Soal

Pilgan

Pembahasan

Sebuah bejana 10 liter berisi gas pada tekanan 4 atm. Jika suhu gas dalam bejana tersebut adalah 27 ^oC, maka jumlah partikel gas dalam bejana tersebut adalah .... $\left(k=1,4\times10^{-23}\text{ J/K}\right)$

A

$6,5\times10^{23}\text{ partikel}$

B

$7,5\times10^{23}\text{ partikel}$

C

$8,5\times10^{23}\text{ partikel}$

D

$9,5\times10^{23}\text{ partikel}$

E

$10,5\times10^{23}\text{ partikel}$

Pembahasan:

Diketahui:

Volume bejana $V=$ 10 liter = 10^-2 m³

Tekanan gas $P=$ 4 atm

Suhu gas $T=$ 27 ^oC $=27+273=$ 300 K

Tetapan Boltzmann $k=1,4\times10^{-23}\text{ J/K}$

Ditanya:

Jumlah partikel gas dalam bejana $N=?$

Jawaban:

Jumlah partikel gas dalam bejana dapat dihitung menggunakan persamaan umum gas ideal. Untuk menyelesaikan soal-soal suatu gas yang jumlah molnya tetap (massanya tetap) maka dapat digunakan persamaan keadaan gas sebagai berikut.

$PV=nRT=\frac{N}{N_A}RT=NkT$

$N=\frac{PV}{kT}=\frac{\left(4\times10^5\right)\left(10^{-2}\right)}{\left(1,4\times10^{-23}\right)\left(300\right)}=\frac{4000}{4,2\times10^{-21}}=952,4\times10^{21}=9,5\times10^{23}\text{ partikel}$