Rpp Persamaan Keadaan Gas Dan Teori Kinetik Gas

  • Published on
    13-Oct-2015

  • View
    649

  • Download
    90

Embed Size (px)

DESCRIPTION

RPP

Transcript

RANCANGAN PELAKSANAAN PEMBELAJARANPERSAMAAN KEADAAN GAS DAN TEORI KINETIK GAS

olehBagus Purwo NugrohoNIM 4201410014

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI SEMARANG2013

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Nama Sekolah: SMA Taruna NusantaraPeminatan: M-IPAMata Pelajaran: FisikaKelas/Semester: XI/DuaMateri Pokok: Persamaan Keadaan Gas dan Teori Kinetik GasSub Materi Pokok:1.Hukum Boyle-Gay Lussac dan Persamaan Keadaan Gas2.Tinjauan impuls-tumbukan untuk teori kinetik gas dan Teori ekipartisi energi dan energi dalamAlokasi Waktu: 16 x 45 Menit ( 8 x Tatap Muka )

A. KOMPETENSI INTI1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.2. Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan proaktif) dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.3. Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalamilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B. KOMPETENSI DASAR1.1. Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya.1.2. Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik gerak pada benda titik dan benda tegar, fenomena fluida, dan fenomena gas2.1.Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan berdiskusi.2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan.3.1.Memahami teori kinetik gas dalam menjelaskan karakteristik gas pada ruang tertutupC. INDIKATOR1. Menyadari bahwa Tuhan yang mengatur karakteristik gerak pada benda titik dan benda tegar, fenomena fluida, dan fenomena gas. 2. Menerapkan metode ilmiah dalam kegiatan pembelajaran 3. Pembelajaran dapat berjalan dengan kondusif 4. Memiliki rasa ingin tahu 5. Menggunakan sikap ilmiah dalam mengambil data 6. Menyampaikan pendapat terhadap hasil percobaan yang dilakukan orang lain.7. Timbulnya rasa ingin tahu terhadap hasil percobaan kelompok lain.8. Mampu menerapkan Hukum Boyle-Gay Lusac pada keadaan gas dalam ruang tertutup.9. Mampu menyebutkan karakteristik gas dan gas ideal. 10. Mampu mendeskripsikan hubungann impuls dengan gaya dan tekanan.11. Mampu menyebutkan hubungan antara suhu dengan energy kinetic dan tekanan gas.12. Mampu menyebutkan hubungan tekanan, suhu dan volume.13. Mampu menjelaskan teori ekipartisi energy pada suhu rendah, sedang dan tinggi.14. Mampu menyajikan data dalam laporan tertulis sesuai dengan format yang telah ditentukan

D. TUJUAN PEMBELAJARAN1. Memperhatikan media pembelajaran simulasi mengenai sifat gas ideal, Peserta didik menunjukan kekaguman bahwa sifat-sifat yang terdapat pada gas ideal merupakan sistem yang telah diatur sedemikian rupa oleh Tuhan.2. Memberikan kesempatan untuk menyampaikan pendapat mengenai simulasi tersebut, Peserta didik menunjukan rasa ingin tahu terhadap penerapan sifat gas ideal pada kehidupan sehari-hari.3. Meminta Peserta didik untuk mengeksplorasi penerapan keadaan gas dan Hukum Boyle dalam ruang tertutup pada pembuatan tempat minum unggas otomatis, Peserta didik dapat menunjukkan rasa ingin tahu dan kesungguhan dalam memecahkan masalah sehari-hari.4. Memberikan kesempatan kepada Peserta didik untuk menyimak penjelasan guru mengenai Hukum Boyle-Gay Lussac tentang gas dan hubungannya dengan persamaan keadaan gas, Peserta didik dapat menunjukkan kesungguhannya dalam menyimak materi yang disampaikan guru.5. Memperhatikan video dan simulasi mengenai gerakan partikel gas dan suhu, Peserta didik menunjukan kekaguman tentang gerakan partikel gas merupakan sistem yang telah diatur sedemikian rupa oleh Tuhan.6. Memberi kesempatan kepada Peserta didik untuk bereksperimen mengenai hubungan tekanan, suhu dan volume, Peserta didik bertanggung jawab tentang hasil eksperimen sebagai dasar laporan.7. Memberikan kesempatan kepada Peserta didik untuk menyimak penjelasan guru mengenai teori ekipartisi energy pada suhu rendah, sedang dan tinggi, Peserta didik dapat menunjukkan kesungguhannya dalam menyimak materi yang disampaikan guru.8. Setelah proses mencari informasi, bertanya, dan berdiskusi, Peserta didik dapat, menjelaskan kejadian sehari hari yang berhubungan dengan penerapan Hukum Boyle-Gay Lussac dan teori kinetic gas.

E. MATERI AJARGas IdealUntuk menyederhanakan permasalahan teori kinetik gas diambil pengertian tentang gas ideal :1. Gas ideal terdiri atas partikel-partikel (atom-atom ataupun molekul-molekul ) dalam jumlah yang besar sekali.2. Partikel-partikel tersebut senantiasa bergerak dengan arah random/sebarang.3. Partikel-partikel tersebut merata dalam ruang yang kecil.4. Jarak antara partikel-partikel jauh lebih besar dari ukuran partikel-partikel, sehingga ukurtan partikel dapat diabaikan.5. Tidak ada gaya antara partikel yang satu dengan yang lain, kecuali bila bertumbukan.6. Tumbukan antara partikel ataupun antara partikel dengan dinding terjadi secara lenting sempurna, partikel dianggap sebagai bola kecil yang keras, dinding dianggap licin dan tegar.7. Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku.Pada keadaan standart 1 mol gas menempati volume sebesar 22.400 cm3 sedangkan jumlah atom dalam 1 mol sama dengan : 6,02 x 1023 yang disebut bilangan avogadro (No) Jadi pada keadaan standart jumlah atom dalam tiap-tiap cm3 adalah :

Banyaknya mol untuk suatu gas tertentu adalah : hasil bagi antara jumlah atom dalam gas itu dengan bilangan Avogadro.

n = jumlah mol gasN = jumlah atomNo = bilangan Avogadro 6,02 x 1023.

Hukum-Hukum pada Gas IdealJika gas yang diamati berada di dalam ruangan tertutup, besaran-besaran yang menentukan keadaan gas tersebut adalah volume (V), tekanan (p), dan suhu gas (T). Hukum Boyle

Dari data hasil pengamatannya, Boyle mendapatkan tentang hubungan antara tekanan (p) dan volume (V) suatu gas yang berada di ruang tertutup didapatkan hasil kali antara tekanan (p) dan volume (V) gas pada suhu tetap adalah konstan. Hasil pengamatan Boyle tersebut kemudian dikenal sebagai Hukum Boyle yang secara matematis dinyatakan dengan persamaan

Atau

Dalam bentuk grafik, hubungan antara tekanan (p) dan volume (V) dapat dilihat pada

Hukum Gay Lussac

Berdasarkan hasil penelitiannya mengenai hubungan antara volume dan temperatur gas pada tekanan tetap, Gay-Lussac menyatakan Hukum Gay- Lussac, yaitu hasil bagi antara volume (V) dengan temperatur (T) gas pada tekanan tetap adalah konstan. Persamaan matematisnya dituliskan sebagai berikut.

atau

Hukum CharlesSeorang ilmuwan Perancis lainnya, Charles, menyatakan hubungan antara tekanan (p) terhadap temperatur (T) suatu gas yang berada pada volume tetap (isokhorik). Hasil penelitiannya kemudian dikenal sebagai Hukum Charles yang menyatakan hasil bagi tekanan (p) dengan temperatur (T) suatu gas pada volume tetap adalah konstan. Persamaan matematis dari Hukum Charles dinyatakan dengan

Atau

Persamaan Gas IdealGas di dalam suatu ruang akan mengisi sepenuhnya ruang tersebut, sehingga volume ruang itu sama dengan volume gas. Menuru Boyle : PV = konstanta, sedang menurut Gay-LussacV = K ( 2730 + t )Gabungan dari Boyle dan Gay-lussac diperoleh :PV = K ( 2730 + t ) Persamaan Keadaan Gas Ideal.

Rumus tersebut dapat ditulis sebagai :PV = KTatauPV = NkTT = Suhu mutlakN = Banyaknya partikel gask = Konstanta Boltman = 1,38 x 10-23 joule/0KPersamaan tersebut di atas sering pula ditulis sebagai berikut :

PV = n R T dengan P = tekanan mutlak gas ideal (N/m2 ) V = volume gas (m3)T = suhu mutlak gas (oK)n = jumlah molekul gas (mol)R = kondtanta gas umum, dimanaR = 8,317 joule/mol.0K= 8,317 x 107 erg/mol0K= 1,987 kalori/mol0 K= 0,08205 liter.atm/mol0K

Jumlah mol suatu gas adalah massa gas itu dibagi dengan massa molekulnya. ( Mr ) Jadi:

atau

Dan karena massa jenis gas () maka kita dapatkan persamaan dalam bentuk sebagai berikut :

atau atau Jelas kita lihat bahwa rapat gas atau massa jenis gas tergantung dari tekanan, suhu dan massa molekulnya. Persamaan gas sempurna yang lebih umum, ialah dinyatakan dengan persamaan :

Jadi gas dengan massa tertentu menjalani proses yang bagaimanapun perbandingan antara hasil kali tekanan dan volume dengan suhu mutlaknya adalah konstan. Jika proses berlangsung dari keadaan I ke keadaaan II maka dapat dinyatakan bahwa :

Persamaan ini sering disebut dengan Hukum Boyle-Gay Lussac.Prinsip EkuipartisiDalam gas ideal yang sesungguhnya atom-atom tidak sama kecepatannya. Sebagian bergerak lebih cepat, sebagian lebih lambat. Tetapi sebagai pendekatan kita anggap semua atom itu kecepatannya sama. Demikian pula arah kecepatannya atom-atom dalam gas tidak sama. Untuk mudahnya kita anggap saja bahwa : sepertiga jumlah atom bergerak sejajar sumbu x, sepertiga jumlah atom bergerak sejajar sumbu y dan sepertiga lagi bergerak sejajar sumbu z.

Kecepatan bergerak tia-tiap atom dapat ditulis dengan bentuk persamaan :

vrms = vrms =