Jawaban:

Untuk menentukan energi kinetik rata-rata pada gas, kita dapat menggunakan rumus:

E_k = (3/2) nRT

dimana:

E_k adalah energi kinetik rata-rata pada gas (dalam Joule atau J)

n adalah jumlah mol gas

R adalah konstanta gas (dalam satuan J/mol K)

T adalah suhu gas dalam satuan Kelvin (K)

Untuk menghitung nilai E_k, kita perlu mengetahui nilai suhu gas terlebih dahulu. Dalam hal ini, kita tidak diberikan nilai suhu, tetapi kita dapat menggunakan hukum gas ideal untuk mencari nilai suhu gas. Hukum gas ideal menyatakan bahwa:

PV = nRT

dengan kata lain, jika kita mengetahui nilai tekanan (P), volume (V), jumlah mol gas (n), dan konstanta gas (R), maka kita dapat menyelesaikan untuk suhu (T). Sebelum itu, kita perlu mengubah satuan volume dan tekanan yang diberikan dalam soal menjadi satuan SI, yaitu meter kubik (m³) dan Pascal (Pa), masing-masing:

27 L = 0,027 m³

2 atm = 202650 Pa

Setelah itu, kita dapat menyelesaikan untuk suhu gas sebagai berikut:

PV = nRT

T = PV/nR

T = (202650 Pa) x (0,027 m³) / (5 mol x 8,314 J/mol K)

T = 163,89 K

Dengan nilai suhu gas yang telah diketahui, kita dapat menghitung energi kinetik rata-rata pada gas sebagai berikut:

E_k = (3/2) nRT

E_k = (3/2) x (5 mol) x (8,314 J/mol K) x (163,89 K)

E_k = 95.688 J atau sekitar 95,7 kJ

Jadi, energi kinetik rata-rata pada 5 mol gas dengan volume 27 L dan tekanan 2 atm adalah sekitar 95,7 kJ.