Contoh soal & penyelesaian UN tentang gas ideal

Dibwah adalah penyelesaian soal Ujian Nasional fisika tentang gas ideal. Penyelesaian soal ini dapat digunakan sebagai bahan belajar untuk menghadapi UN dan ujian lainnya.

Nomor 1 (UN 2016)
Pernyataan-pernyataan dibawah berkaitan dengan gas!

1. Gas terdiri dari partikel-partikel yang disebut molekul
2. Partikel-partikel gas bergerak dalam lintasan lurus dengan laju konstan dan gerakannya acak.
3. Tumbukan yang terjadi antar partikel maupun dengan dinding wadah lenting sempurna.
4. Dalam setiap gerak partikel gas tidak berlaku hukum-hukum Newton tentang gerak.
5. Terdapat gaya tarik menarik antar partikel maupun partikel dengan dinding wadah.

Pernyataan yang sesuai dengan sifat-sifat gas ideal adalah....
A. 1, 2, 3
B. 1, 2, 5
C. 1, 4, 5
D. 2, 3, 4
E. 3, 4, 5

Pembahasan
Yang sesuai dengan sifat-sifat gas ideal adalah pernyataan nomor 1 , 2 dan 3. Pernyataan 4 dan 5 tidak sesuai dengan sifat gas ideal karena:

• Pernyataan 4 seharunya: Dalam setiap gerak partikel gas berlaku hukum-hukum Newton tentang gerak.
• Pernyataan 5 seharusnya: Gaya tarik-menarik antar partikel maupun partikel dengan dinding wadah diabaikan.

Jawaban: A

Nomor 2 (UN 2016)
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V1 pada suhu T1 dan tekanan P1. Jika suhu gas menjadi 3T1 dan tekanan 5/3 P1 maka perbandingan volume gas akhir dengan volume gas mula-mula adalah...
A. 3 : 5
B. 5 : 9
C. 9 : 5
D. 9 : 15
E. 15: 9

Pembahasan
Diketahui:
T2 = 3T1
P2 = 5/3P1
Ditanya: V2 : V1
Jawab:
Berdasarkan persamaan umum gas ideal:
(P1 . V1) / T1 = (P2 . V2) / T2
Maka,
V2 : V1 = P1 . T2  : P2 . T1
V2 : V1 = P1 . 3T1 : 5/3P1 . T1
V2 : V1 = 3 : 5/3 = 9 : 5
Jawaban: C

Nomor 3 (UN 2016)
Perhatikan pernyataan berikut!.

1. Partikel gas tidak tersebar merata dalam ruangan
2. Lintasan partikel selalu sembarang dan teratur
3. Tumbukan antar partikel lenting sempurna
4. Ukuran partikel sangat kecil dibanding ruang yang ditempati.
5. Hukum Newton berlaku untuk semua partikel gas.

Pernyataan yang tepat tentang sifat gas ideal adalah...
A. 1, 2, 3
B. 1, 3, 5
C. 2, 3, 4
D. 2, 4, 5
E. 3, 4, 5

Pembahasan
Pernyataan yang benar adalah nomor 3, 4, dan 5.
Jawaban: E

Nomor 4 (UN 2016)
Gas ideal dalam ruang tertutup bertekanan P mengalami kenaikan tekanan menjadi 5/4 P dan volumenya dari V menjadi 2V. Perbandingan suhu gas sebelum dan sesudah mengalami perubahan adalah....
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 2 : 5
D. 5 : 2
E. 5 : 4

Pembahasan
Diketahui:
P1 = P
P2 = 5/4 P
V1 = V
V2 = 2 V
Ditanya T1 : T2
Jawab:
Perdasarkan persamaan umum gas ideal:
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
T1 : T2 = P1 . V1 : P2 . V2
T1 : T2 = P . V : 5/4 P . 2V
T1 : T2 = 2 : 5
Jawaban: C