10. Hitunglah cm , c , crms , Z dan λ untuk gas N2 dalam atmosfer bumi pada ketinggian 20 km, dimana T = 217 K dan pN2 = 0,05 atm. (1 atm = 101,325 Pa, Navo = 6.02 x 1023; R = 8,314 J/mol.K) Jawab : 411 m/s Jawab Dik : h = 20 km T= 217 k Nav = 6,02 x 10 23 / m2 M N2 = 28 g/mol = 0,028 kg/mol P = 0,05 atm x 101,325 Pa = 5 x 103 Pa R = 8,314 J/mol K ̅ Crms , z , λ = ....? Dit : Cm, C, Cm
=( =(
2 RT 1/2 ) M J 217K 1 mol k 2 kg 10,028 mol
2 8,314
= (
)
kg m2 1 s2 2
3608,276
10,028 kg
)
= √128867 m2 /s2 = 359 m/s 1
8 RT C̅ = ( π m ) 2 = (
=(
j 217 K mol K
8 .8,314
0,028 kg/mol
5412 .414 kg m2 /s2 1 0,028 kg
)2
= √193300,5m2 /s 2
1
)2
= 439,66 Z
1
1
= P (2πmkT) 2 1
1
= (5.103 N/m2) (
)2
kg 10−23 J )( 217 K) )(1,38 x mol k
2 (3,14)(0,028
= (5.103 N/m2) ( √0,0184897 x 10−23 = (5.103 N/m2) (0,14 x 1012) = 7.108 s-1 λ
̅ C
=Z
m
405
= 7 x 108ss−1 = 5,79 x 10 -9 m 24. Hitunglah kecepatan yang paling mungkin pada molekul oksigen dengan molekul karbon dioksida pada suhu 20oC Jawab: Cm(O2) = 390,19 m/s dan Cm(CO2) = 417,13 m/s Jawab Dik: T=20oC = 293 K Dit: Cm (O2) dan Cm (CO2)=...? Penye: Cm (O2)= (
2 RT 1/2
)
M
= √152250,13
M
= √110727,36
1/2 J 2 (8,314 ⁄mol K)(293 K) =( ) 0.032 kg/mol
4872,004 1/2
=(
0,032
)
= 390,19 m/s
2 RT 1/2
Cm (CO2)= (
M O2= 32 g/mol = 0,032 kg/mol
)
=
1/2 J 2 (8,314 ⁄mol K)(293 K) ( ) 0.044 kg/mol
= 332,76 m/s
4872,004 1/2
=(
0,044
)