Pernyataan yang BENAR mengenai syarat-syarat gas riil agar dapat mendekati sifat gas ideal adalah…
Jawaban: 1, 2, dan 3 benar
Pernyataan 1 benar
Tekanan gas harus sangat rendah, karena pada tekanan yang sangat rendah jarak antar partikel gas akan jauh
Pernyataan 2 benar
Gas tersebut adalah gas monoatomik atau diatomik
Pernyataan 3 benar
Gas mulia dapat berperilaku seperti gas ideal pada kondisi tertentu, seperti temperatur tinggi dan tekanan rendah
Pernyataan 4 salah
Massa molekul gas ideal seharusnya kecil, dan berada pada temperatur yang tinggi
Sebuah tangki berisi penuh gas nitrogen 40 kg pada tekanan 7,0 atm dan bersuhu 77°C. Setelah diselidiki, ternyata pada tangki tersebut terjadi kebocoran sehingga memungkinkan gas nitrogen tersebut lolos keluar. Ketika tangki tersebut berada pada suhu 27°C dan tekanan 3,0 atm, perbandingan massa nitrogen yang lolos ke luar dengan massa mula-mula adalah…
Jawaban: A
Kondisi mula-mula
\(m_1 = 40 \text{ kg}\)
\(P_1= 7 \text{ atm} = 7 \times 10^5 \text{ Pa}\)
\(T_1 = 77 + 273 = 350 \text{ K}\)
Kondisi saat terjadi kebocoran
\(m_2 = \text{ massa gas nitrogen yang tertinggal}\)
\(P_2 = 3 \text{ atm} = 3 \times 10^5 \text{ Pa}\)
\(T_2 = 27 + 273 = 300 \text{ K}\)
Massa gas nitrogen yang lolos adalah \(m_1 \:-\: m_2\)
\(\dfrac{P_1 \cdot V_1}{P_2 \cdot V_2} = \dfrac{n_1 \cdot R \cdot T_1}{n_2 \cdot R \cdot T_2}\)
\(\dfrac{P_1 \cdot \cancel{V_1}}{P_2 \cdot \cancel{V_2}} = \dfrac{\dfrac{m_1}{\cancel{\text{MR}}} \cdot \cancel{R}\cdot T_1}{\dfrac{m_2}{\cancel{\text{MR}}} \cdot \cancel{R} \cdot T_2}\)
\(\dfrac{P_1}{P_2} = \dfrac{m_1 \cdot T_1}{m_2 \cdot T_2}\)
\(\dfrac{7 \times 10^5 }{3 \times 10^5} = \dfrac{40 \cdot 350}{m_2 \cdot 300}\)
\(\dfrac{7 }{3} = \dfrac{14000}{m_2 \cdot 300}\)
\(\dfrac{7 }{\cancel{3}} = \dfrac{140}{m_2 \cdot \cancel{3}}\)
\(7 \cdot m_2 = 140\)
\(m_2 = \dfrac{140}{7} = 20 \text{ kg}\)
Massa gas nitrogen yang lolos =\(m_1 \:-\: m_2\)
Massa gas nitrogen yang lolos =\(40 \:-\: 20 = 20 \text{ kg}\)
Perbandingan massa nitrogen yang lolos ke luar dengan massa mula-mula adalah 20 kg : 40 kg = 1 : 2
