Kecepatan bunyi di gas hidrogen pada suhu 127°C adalah 50 m/s jika gas hidrogen diganti dengan gas oksigen dan suhunya diubah menjadi 727°C maka hitung kecepatan bunyi di gas oksigen! ( Mr O2 = 0,032 kg/mol dan Mr H2 = 0,002 kg/mol )

Kecepatan bunyi di gas hidrogen pada suhu 127°C adalah 50 m/s jika gas hidrogen diganti dengan gas oksigen dan suhunya diubah menjadi 727°C maka hitung kecepatan bunyi di gas oksigen! ( Mr O2 = 0,032 kg/mol dan Mr H2 = 0,002 kg/mol )

Jawabannya adalah 6,25√10 m/s

Kelajuan efektif gas didefinisikan sebagai akar dari rata-rata kuadrat kelajuan.
Hubungan kelajuan efektif gas dengan suhu mutlaknya dapat dirumuskan dengan :
v = √(3RT/Mr)
dengan :
v = kelajuan efektif gas (m/s)
R = tetapan umum gas (J/kmol.K)
T = suhu mutlak (K)
Mr = massa molekul relatif gas (kg/kmol)

Diketahui :
T1 = 127°C = 127 + 273 K = 400 K
v1 = 50 m/s
Mr1 = 0,002 kg/mol
T2 = 727°C = 727 + 273 K = 1.000 K
Mr2 = 0,032 kg/mol

Ditanya : v2 = …?

Pembahasan :
Berdasarkan persamaan kelajuan efektif gas :
v ∝ √(T/Mr)
v2/v1 = √(T2/T1) x √(Mr1/Mr2)
v2/50 = √(1.000/400) x √(0,002/0,032)
v2/50 = √(25/10) x √(1/16)
v2/50 = (5/√10) x 1/4
v2 = (5/√10 x √10/√10) x 1/4 x 50
v2 = √10/2 x 12,5
v2 = 6,25√10 m/s

Jadi besar kecepatan bunyi di gas oksigen adalah 6,25√10 m/s.