Dalam ruangan terdapat 4,5 mol H2 dengan volume 10 liter. Jikat tekanannya sebesar 5×10^5 Pa, tentukanlah suhu ruangan tersebut!

Kelas: X
Mata Pelajaran: Fisika 
Materi: Tekanan Gas
Kata Kunci: Hukum Gas Ideal

Jawaban pendek:

Dalam ruangan terdapat 4,5 mol H2 dengan volume 10 liter. Jika tekanannya sebesar 5×10^5 Pa, maka suhu ruangan tersebut adalah 133,6 Kelvin atau setara dengan -139,55 °C.

Jawaban panjang:

Soal ini akan diselesaikan dengan hukum gas Ideal, di mana gas H2 (gas hidrogen) dianggap sebagai suatu gas ideal. Pada gas ideal, hubungan antara banyak moleku, tekanan, suhu dan volume gas dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut:

pV = nRT

di mana:

p = tekanan gas (dalam satuan Pascal)

V = volume gas (dalam satuan meter kubik, m³)

n = jumlah molekul gas (dalam satuan mol)

R = kontanta gas ideal (sebesar 8,314 kg m² / s² K mol)

T = suhu gas (dalam satuan kelvin)

Di soal ini, gas H2 memiliki jumlah molekul (n) sebanyak 4,5 mol, volume gas (V) sebesar 10 liter (setara dengan 0,01 m³), dan memiliki tekanan (p) sebesar 5×10^5 Pa.

Pada soal ini suhu gas tidak diketahui dan akan dicari. Suhu tersebut dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

pV = nRT

T = pV/nR

   = (5×10^5 × 0,01) / (4,5 × 8,314)

   = (5000 / 37,413)

   = 133,6 Kelvin

   = -139,55 °C

Jadi suhu gas tersebut adalah sebesar 133,6 Kelvin atau setara dengan -139,55 °C.