Makalah teori Kinetik

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca.

Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

Bekasi,10 September 2018




Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar  Belakang

Teori kinetik adalah  teori yang  menjelaskan  perilaku sistem –sistem fisis dengan  menganggap bahwa sistem-sistem fisis tersebut terdiri atas sejumlah besar molekul yang bergerak sangat cepat.

Peristiwa meltusnya balon diatas terkait dengan  hubungan tekanan ,suhu, dan volume gas. Teori kinetik gas adalah teori yang digunakan untuk menjelaskan  sifat-sifat atau kelakuan suatu gas. Teori kinetik gas tidak mengutamakan kelakuan sebuah partikel, tetapi meninjau  sifat zat secara  kesluruhan sebagai hasil rata-rata kelakuan partikel tersebut .

Didalam makalah ini juga ada tentang jenis-jenis gas seperti gas monatik, diatomic, dan poliatomik. Dan  sifat-sifat gas yang sering kita dapati  didalam kehidupan kita.

B.       Rumusan Masalah

1)      Apa itu teori kinetik gas ?

2)      Sebutkan Sifat-sifat gas ?

3)      Sebutkan Jenis-jenis gas ?

C.       Tujuan Masalah

·         kita dapat mengenal sifat-sifat

·         memahami teori kinetik gas

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Teori Kinetik Gas

Teori kinetik adalah teori yang menjelaskan  perilaku system-sistem fisis denganmenganggap bahwa sejumlah besar molekul yang bergerak sangat cepat .

Teori kinetik gas tidak mengutamakan kelakuan sebuah partikel , tetapi meninjau sifat zat secara keseluruhan berbagai hasil rata-rata kelakuan partikel tersebut.

Teori Kinetik (atau teori kinetik pada gas) berupaya menjelaskan sifat-sifat makroscopik gas, seperti tekanan, suhu, atau volume, dengan memperhatikan komposisi molekular mereka dan gerakannya. Intinya, teori ini menyatakan bahwa tekanan tidaklah disebabkan oleh gerakan vibrasi di antara molekul-molekul, seperti yang diduga Isaac Newton, melainkan disebabkan oleh tumbukan antarmolekul yang bergerak pada kecepatan yang berbeda-beda.

B. Teori Kinetik dikenal pula sebagai Teori Kinetik-Molekular atau Teori

Tumbukan atau Teori Kinetik pada Gas. Dengan demikian, teroi kinetika gas membahas sifat-sifat gas yang berhubungan dengan gerakan translasi dari atom dan molekul dalam bentuk gas, serta menguji bagaimana sifat-sifat gas tersebut dapat dibahas berdasarkan pada gerakan translasi yang bebas dan kontinyu dari komponen-komponennya. Untuk dapat membahas sifat-sifat gas dengan lebih sempurna, maka dalam teori kinetika gas digunakan pendekatan gas ideal.

Perlu diketahui bahwa pemahaman kita mengenai sifat mikroskopis gas sebenarnya didasarkan pada teori kinetik gas. Teori kinetik gas merupakan pengembangan dari teori kinetik. Teori kinetik mengatakan bahwa setiap zat terdiri dari atom atau molekul dan atom atau molekul tersebut bergerak terus menerus secara sembarangan. Dugaan teori kinetik ini cocok dengan situasi dan kondisi atom atau molekul penyusun gas. Gaya tarik antara atom-atom atau molekul-molekul penyusun gas sangat lemah, karenanya atom atau molekul bisa bergerak sesuka hatinya.

Ketika bergerak, atom atau molekul pasti punya kecepatan. Atom atau molekul juga punya massa. Karena punya massa (m) dan kecepatan (v), maka tentu saja atom atau molekul mempunyai energi kinetik (EK) dan momentum (p). Energi kinetik : EK = ½ mv2. Sedangkan momentum : p = mv. Kayanya bukan cuma energi kinetik (EK) dan momentum (p) saja, tetapi gaya (F) juga. Atom atau molekul khan jumlahnya banyak tuh. Ketika mereka bergerak ke sana kemari, pasti ada kemungkinan terjadi tumbukan. Jadi gaya muncul karena adanya perubahan momentum ketika terjadi tumbukan. Ingat lagi pembahasan mengenai impuls dan momentum. Energi kinetik, momentum dan gaya merupakan inti pembahasan kita pada materi dinamika (hukum newton, impuls dan momentum). Kita bisa mengatakan bahwa Teori kinetik gas sebenarnya menerapkan ilmu dinamika pada tingkat atom atau molekul penyusun zat gas.

C. Pengertian Gas Ideal

Kata kinetik berasal dari adanya anggapan bahwa molekul-molekul gas selalu bergerak. Dalam teori kinetik gas, kita akan membahas tentang perilaku partikel-partikel gas dalam ruang yg terbatas. Partikel-partikel gas ini kita anggap sebagai sebuah bola yg selalu bergerak. Tiap-tiap partikel bergerak dengan arah sembarang dan dimungkinkan terjadi tumbukan antar masing-masing partikel atau antara partikel dengan dinding ruang. Tumbukan yg terjadi tersebut berupa tumbukan lenting sempurna.

Dengan sifat tumbukan yg demikian, maka tidak ada proses kehilangan energi yg dimiliki partikel gas pada saat terjadi tumbukan. Gas yg tersusun atas partikel-partikel dengan perilaku seperti anggapan di atas pada kenyataannya tidak ada. Dalam bahasan teoritik, diperlukan objek gas yg sesuai dengan anggapan tersebut.

D. Konsep Gas Ideal (berdasarkan sifat makroskopis gas)

Pada pembahasan mengenai hukum-hukum gas, gurumuda sudah menjelaskan secara panjang lebar mengenai tiga besaran yang menyatakan sifat makroskopis gas riil (gas riil = gas nyata. Contoh : oksigen, karbondioksida, dkk). Ketiga besaran yang dimaksud adalah Suhu (T), volume (V) dan Tekanan (P). Hubungan antara ketiga besaran makroskopis ini dinyatakan dalam Hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Gay Lussac. Perlu diketahui bahwa ketiga hukum ini hanya berlaku untuk gas riil yang memiliki tekanan dan massa jenis (massa jenis = massa / volume) yang tidak terlalu besar. Ketiga hukum ini juga hanya berlaku untuk gas riil yang suhunya tidak mendekati titik didih.

Karena hukum om Boyle, hukum om Charles dan hukum om Gay-Lussac tidak berlaku untuk semua kondisi gas riil, maka kita bisa membuat model gas ideal alias gas sempurna. Gas ideal tidak ada dalam kehidupan sehari-hari; yang ada dalam kehidupan sehari-hari cuma gas riil alias gas nyata. Gas ideal hanya bentuk sempurna yang sengaja dibuat untuk membantu analisis kita, mirip seperti benda tegar dan fluida ideal. Jadi kita menganggap hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Gay-Lussac berlaku untuk semua kondisi gas ideal. Adanya model gas ideal ini juga sangat membantu kita dalam meninjau hubungan antara ketiga hukum gas di atas. Dengan kata lain, model gas ideal membantu kita meninjau hubungan antara besaran-besaran makroskopis gas. Hubungan antara besaran-besaran makroskopis gas telah dioprek dalam pembahasan mengenai Hukum-Hukum Gas dan Hukum Gas Ideal.

Hukum gas ideal dinyatakan dalam dua persamaan yang membuat diriku dan dirimu mabuk kepayang — PV = nRT (hukum gas ideal dalam jumlah mol) dan PV = NkT (hukum gas ideal dalam jumlah molekul). Kita menganggap bahwa gas ideal memenuhi kedua persamaan ini. Dengan kata lain, hukum gas ideal berlaku untuk semua kondisi gas ideal, baik ketika tekanan atau massa jenis gas ideal sangat besar maupun ketika suhu gas ideal mendekati titik didih. Sebaliknya, hukum gas ideal tidak berlaku untuk semua kondisi gas riil. Hukum gas ideal hanya berlaku ketika tekanan dan massa jenis gas riil tidak terlalu besar. Hukum gas ideal juga hanya berlaku ketika suhu gas riil tidak mendekati titik didih. Dari uraian singkat ini, kita bisa mengatakan bahwa gas riil memiliki kemiripan sifat dengan gas ideal hanya ketika massa jenis dan tekanan gas riil tidak terlalu besar + ketika suhu gas riil tidak mendekati titik didih.

Konsep gas ideal yang sudah gurumuda jelaskan panjang pendek di atas baru ditinjau berdasarkan sifat makroskopis. Walaupun gas ideal hanya merupakan model ideal saja, gas ideal tetap dianggap sebagai gas yang terdiri dari atom atau molekul yang bergerak bebas hilir mudik ke sana kemari. Karenanya, alangkah baiknya jika kita bahas juga konsep gas ideal ditinjau dari sudut pandang mikroskopis….

E. Konsep Gas Ideal (berdasarkan sifat mikroskopis gas)

Berikut ini beberapa uraian singkat yang menggambarkan kondisi mikroskopis gas ideal, yang didasarkan pada teori kinetik gas :

1.      Gas ideal terdiri dari partikel-partikel, yang dinamakan molekul-molekul. Jumlah molekul sangat banyak. Molekul-molekul gas ideal bisa saja terdiri dari satu atom atau beberapa atom. Setiap molekul mempunyai massa (m) dan bergerak secara acak/sembarangan ke segala arah dengan laju tertentu (v).

2.      Jarak antara setiap molekul lebih besar dari diameter masing-masing molekul.

3.      Molekul-molekul tersebut mematuhi hukum gerak (hukum mekanika warisan eyang Newton) dan saling berinteraksi ketika terjadi tumbukan.

4.      Tumbukan antara molekul dengan molekul atau antara molekul dengan dinding wadah merupakan tumbukan lenting sempurna dan setiap tumbukan terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Ingat ya, pada tumbukan lenting sempurna, berlaku hukum kekekalan energi (energi sebelum tumbukan = energi setelah tumbukan) dan hukum kekekalan momentum (momentum sebelum tumbukan = momentum setelah tumbukan).

Penerapan Hukum-Hukum Gas Ideal pada Persoalan Fisika Sehari-hari

Berikut ini beberapa contoh penerapan hukum-hukum gas ideal dalam kehidupan sehari-hari.

a. Ban atau Balon Dapat Meletus di Bawah Terik Sinar Matahari

Sepeda yang diparkir saat matahari terik, gas di dalam ban akan mengalami kenaikan suhu. Jika suhu gas di dalam ban meningkat maka tekanan gas dalam ban juga akan naik. Lama-kelamaan J ban tersebut tidak dapat menahan tekanan gas sehingga ban meletus.

b. Gelembung pada Minuman Bersoda

Pada minuman bersoda yang dituang ke dalam gelas, akan tampak adanya gelembung- gelembung udara. Gelembung tersebut merupakan inti molekul-molekul C02. Ketika minuman dituangkan, temperatur relatif tetap. Namun, tekanan hidrostatis minuman bersoda saat dituang di dalam gelas sedikit berubah. Oleh karena itu, gelembung yang naik dari dasar permukaan minuman semakin besar.

c. Balon Udara Panas Dapat Mengudara

Balon udara bekerja berdasarkan pemuaian udara akibat pemanasan. Pemanasan pada balon dapat meningkatkan suhu udara dalam balon. Pemanasan tersebut juga menyebabkan volume dan tekanan gas berubah. Udara yang memuai menyebabkan massajenis udara dalam balon mengecil, nilainya lebih kecil dari massa jenis udara iuar, akjbatnya balon akan naik ke udara.

Rmus yang berlaku:

---

Contoh Soal !

1. Tentukan massa jenis gas 0₂ (M = 16 kg/kmol) pada suhu 27°C dan tekanan 2 atm!

Penyelesaian:

Diketahui:
M_o2 =16 kg/kmol

T 2 = 27 + 273 = 300 K

p =2 atm = 2 x 10⁵ Pa

R =8.314 J/kmol K

Ditanyakan: r

Jawab:

Jadi, massa jenis gas sebesar 1,28 kg/m²

2. Gas pada ruang tertutup mempunyai tekanan 2 atm dan volumenya 2 liter. Tentukan banyaknya partikel gas pada suhu 47°C!

Penyelesaian:

Diketahui :
P = 2 atm = a x 10⁵ N/m²
V = 2 liter = 2 x 10^-3 m³
T = 47 + 273 = 320 K

Ditanyakan : N

Jawab :

Jadi, banyaknya partikel gas pada suhu 47°C sebesar 9,03 x 10²² molekul.

3. Sebuah bejana berisi gas He yang memiliki volume 2 L, tekanan 1 atm dan suhunya 27`C. apabila suhunya dinaikkan menjadi 127`C dan ternyata tekanannya naik 2 kalinya. Hitunglah volumenya!

Cara Penyelesaian:

Terdapat sebuah tangki bervolume 3000 cm3 berisi gas O2 pada suhu 20`C dan tekanan relatif pada alat 25 atm. apabila massa molar O2=32 kg/kmol, tekanan udara luar 1 atm, jadi berapakah massa O2 yang ada di dalam tangki tersebut ?

Cara penyelesaian:

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Teori kinetik gas adalah yang menjelaskan perilaku system-sistem fisis dengan menganggap bahwa sistem-sistem fisis tersebut terdiri atas sejumlah besar molekul yang bergarak sangat cepat.

Teori ini didasarkan atas 3 pengandaian:

1)      Gas terdiri daripada molekul-molekul yang bergerak secara acak dan tanpa henti.

2)      Ukuran molekul-molekul dianggap terlalu kecil sehingga boleh diabaikan, maksudnya garis pusatnya lebih kecil daripada jarak purata yang dilaluinya antara perlanggaran.

3)      Molekul-molekul gas tidak berinteraksi antara satu sama lain. Perlanggaran sesama sendiri dan dengan dinding bekas adalah kenyal yaitu jumlah tenaga kinetik molekulnya sama sebelum dan sesudah perlanggaran.

Dapat kita ketahui bahwa sifat gas itu terdiri atas partikel dalam jumlah banyak yang disebut molekul. Partikelnya bergerak secara acak atau sembarang tidak ada gaya tarik-menarik antara partikel yang satu dengan partikel yang lain, selang waktu tumbukan antara satu partikel dengan partikel yang lain berlangsung sangat singkat. Macam-macam gas yaitu monatomik,diatomik,dan poliatomik.

3.2 Saran

Dalam penulisan makalah ini mungkin jauh dari kesempurnaan, hal ini disebabkan oleh kurangnya Referensi yang dimiliki oleh penulis, maka untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari  dosen  pembimbing dan teman-teman demi kesempurnaan dimasa yang akan datang.