Latihan Fisika Kelas XI Teori Kinetik Gas
# 9
Pilgan

Massa molekul gas A empat kali lebih besar dari molekul gas B. Gas A berada dalam ruang yang memiliki suhu dua kali lebih rendah dibanding pada suhu ruang yang ditempati gas B. Perbandingan laju rms (vrms) antara molekul gas A dan gas B adalah ....

A

18\sqrt{\frac{1}{8}}

B

16\sqrt{\frac{1}{6}}

C

14\sqrt{\frac{1}{4}}

D

12\sqrt{\frac{1}{2}}

E

1

Pembahasan:

Diketahui:

Massa molekul gas A m0A = 4m0B

Suhu gas A TA = 1/2TB

Ditanya:

Perbandingan laju rms antara massa molekul gas A dan gas B vRMS,A:vRMS,B=?v_{\text{RMS,A}}:v_{\text{RMS,B}}=?

Jawaban:

Kelajuan efektif didefinisikan sebagai akar dari rata-rata kuadrat kelajuan. Jika dihubungkan dengan suhu mutlaknya, maka berkaitan berhubungan pula terhadap energi kinetik rata-rata partikel gas dengan energi kinetik rata-rata molekul gas. Sehingga, diperoleh kelajuan efektif pada keadaan akhir ditentukan menggunakan persamaan berikut:

vRMS,AvRMS,B=3kTAm0A3kTBm0B\frac{v_{\text{RMS,A}}}{v_{\text{RMS,B}}}=\sqrt{\frac{\frac{3kT_{\text{A}}}{m_{0\text{A}}}}{\frac{3kT_{\text{B}}}{m_{0\text{B}}}}}

vRMS,AvRMS,B=m0BTAm0ATB\frac{v_{\text{RMS,A}}}{v_{\text{RMS,B}}}=\sqrt{\frac{m_{0\text{B}}T_{\text{A}}}{m_{0\text{A}}T_{\text{B}}}}

vRMS,AvRMS,B=m0B(12TB)4m0A(TB)\frac{v_{\text{RMS,A}}}{v_{\text{RMS,B}}}=\sqrt{\frac{m_{0\text{B}}\left(\frac{1}{2}T_{\text{B}}\right)}{4m_{0\text{A}}\left(T_{\text{B}}\right)}}

vRMS,AvRMS,B=18\frac{v_{\text{RMS,A}}}{v_{\text{RMS,B}}}=\sqrt{\frac{1}{8}}

Jadi, perbandingan laju rms antara massa molekul gas A dan gas B adalah 18\sqrt{\frac{1}{8}}.