Hukum-hukum tentang Gas

Hukum-hukum tentang Gas- Teori kinetik gas membahas hubungan antara besaran-besaran yang menentukan keadaan suatu gas. Jika gas yang diamati berada di dalam ruangan tertutup, besaran-besaran yang menentukan keadaan gas tersebut adalah volume (V), tekanan (p), dan suhu gas (T). Menurut proses atau perlakuan yang diberikan pada gas, terdapat tiga jenis proses, yaitu isotermal, isobarik, dan isokhorik. Pembahasan mengenai setiap proses gas tersebut dapat Anda pelajari dalam uraian berikut.

1. Hukum Boyle

Perhatikanlah Gambar 8.1 berikut.

Gas di dalam tabung memiliki volume V1 dan tekanan P1.

Volume gas di dalam tabung diperbesar menjadi V2sehingga tekanannya P2menjadi lebih kecil.

Gambar 8.1 (a) Gas di dalam tabung memiliki volume V1 dan tekanan P1. (b) Volume gas di dalam tabung diperbesar menjadi V2sehingga tekanannya P2menjadi lebih kecil.

Suatu gas yang berada di dalam tabung dengan tutup yang dapat diturunkan atau dinaikkan, sedang diukur tekanannya. Dari gambar tersebut dapat Anda lihat bahwa saat tuas tutup tabung ditekan, volume gas akan mengecil dan mengakibatkan tekanan gas yang terukur oleh alat pengukur menjadi membesar. Hubungan antara tekanan (p) dan volume (V) suatu gas yang berada di ruang tertutup ini diteliti oleh Robert Boyle. Saat melakukan percobaan tentang hubungan antara tekanan dan volume gas dalam suatu ruang tertutup, Robert Boyle menjaga agar tidak terjadi perubahan temperatur pada gas (isotermal). Dari data hasil pengamatannya, Boyle mendapatkan bahwa hasil kali antara tekanan (p) dan volume (V) gas pada suhu tetap adalah konstan. Hubungan, tersebut dikenal dengan HukumBoyle yang dapat dinyatakan berikut ini.

Apabila suhu gas yang berada dalam ruang tertutup dijagakonstan, maka tekanan gas berbanding terbalik denganvolumenya”.

Hasil pengamatan Boyle tersebut kemudian dikenal sebagai Hukum Boyle yang secara matematis dinyatakan dengan persamaan

pV = konstan

atau

p1V1 = p2V2

Dalam bentuk grafik, hubungan antara tekanan (p) dan volume (V) dapat dilihat pada Gambar 8.2.

bentuk grafik, hubungan antara tekanan (p) dan volume (V)

2. Hukum Gay-Lussac

Gay-Lussac, seorang ilmuwan asal Prancis, meneliti hubungan antara volume gas (V) dan temperatur (T) gas pada tekanan tetap (isobarik). Apabila botol dalam keadaan tertutup kita masukkan ke api, maka botol tersebut akan meledak. Hal ini terjadi karena naiknya tekanan gas di dalamnya akibat kenaikan suhu. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa:

“Apabila volume gas yang berada pada ruang tertutup dijagakonstan, maka tekanan gas berbanding lurus dengan suhumutlaknya”.

Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum GayLussac. Secara matematis dapat dituliskan:

P ~ T

Hukum Gay Lussac. Secara matematis

dengan:

P1 = tekanan gas pada keadaan 1 (N/m2)

T1 = suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)

P2 = tekanan gas pada keadaan 2 (N/m2)

T2 = suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)

Hubungan antara tekanan dan suhu gas pada volume konstan dapat dilukiskan dengan grafik seperti yang tampak pada Gambar 8.4. Proses yang terjadi pada volume konstan disebut proses isokhoris.

Gambar 8.4 Grafik hubungan P- T pada volume konstan

Gambar 8.4 Grafik hubungan P- T pada volume konstan

3. Hukum Charles

Telah diketahui bahwa selain ditentukan oleh tekanan, volume gas dalam ruang tertutup juga dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu gas dinaikkan, maka gerak partikel-partikel gas akan semakin cepat sehingga volumenya bertambah. Apabila tekanan tidak terlalu tinggi dan dijaga konstan, volume gas akan bertambah terhadap kenaikan suhu. Hubungan tersebut dikenal dengan Hukum Charles yang dapat dinyatakan berikut ini.

“Apabila tekanan gas yang berada dalam ruang tertutupdijaga konstan, maka volume gas berbanding lurus dengansuhu mutlaknya.”

Secara matematis, pernyataan tersebut dapat dituliskan:

V ~ T

Hukum Charles

dengan:

V1 = volume gas pada keadaan 1 (m3)

T1 = suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)

V2 = volume gas pada keadaan 2 (m3)

T2 = suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)

Hubungan antara volume gas dan suhu pada tekanan

konstan dapat dilukiskan dengan grafik seperti yang

tampak pada Gambar 8.3. Proses yang terjadi pada tekanan tetap disebut proses isobaris.

Gambar 8.3 Grafik hubungan V-T pada tekanan konstan

Gambar 8.3 Grafik hubungan V-T pada tekanan konstan

  • Hukum Boyle dan Interpretasi Matematika nya

    Hukum Boyle, sebuah prinsip yang menggambarkan hubungan antara tekanan dan volume gas. Menurut hukum ini, tekanan yang diberikan oleh gas yang diadakan pada suhu...

  • Pengertian Entropi

    Entropi adalah ukuran dari gangguan dalam sistem yang mengandung energi atau informasi. Semakin sedikit keteraturan sebuah sistem, semakin besar entropi. Konsep entropi berguna dalam...

  • Penerapan Hukum II Termodinamika

    Penerapan Hukum II Termodinamika- Hukum I termodinamika menyatakan bahwa energi adalah kekal, tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah dari...

  • Penerapan Hukum I Termodinamika

    Penerapan Hukum I Termodinamika- Hukum I Termodinamika berkaitan dengan Hukum Kekekalan Energi untuk sebuah sistem yang sedang melakukan pertukaran energi dengan lingkungan dan memberikan...

  • Usaha dan Proses dalam Termodinamika

    Usaha dan Proses dalam Termodinamika- Termodinamika adalah cabang ilmu Fisika yang membahas tentang hubungan antara panas (kalor) dan usaha yang dilakukan oleh kalor tersebut....

Baca juga artikel terkait dengan Hukum-hukum tentang Gas

  • Jelaskan Apa yang dimaksud Hambatan udara

    Hambatan udara adalah gaya gesekan yang dialami oleh benda-benda ketika mereka bergerak melalui udara atau udara mengalir di sekitar mereka. Hambatan udara biasanya menentang...

  • Momen Inersia Benda Tegar

    Momen inersia benda tegar atau benda pejal dihitung dengan menghitung jumlah momen inersia tiap partikel dalam benda itu. Pembahasan lebih detil momen inersia benda...

  • Contoh soal Hukum Hooke

    Contoh soal Hukum Hooke- Hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas dengan pertambahan panjang pegas x pada daerah elastisitas pertama kali dikemukakan oleh Robert...

  • Perbedaan Tegangan dan Regangan

    Perbedaan tegangan dan regangan – Perubahan bentuk dan ukuran benda bergantung pada arah dan letak gaya luar yang diberikan. Ada beberapa jenis deformasi yang...

  • Sifat Elastisitas pada Bahan

    Sifat Elastisitas pada Bahan – Elastisitas adalah sifat benda yang cenderung mengembalikan keadaan ke bentuk semula setelah mengalami perubahan bentuk karena pengaruh gaya (tekanan...

  • Kecepatan dengan Analisis Vektor

    Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat Secara matematis, kecepatan didefinisikan sebagai perubahan posisi per satuan waktu. Di Kelas X, Anda telah mempelajari tentang kecepatan yang...

Leave a comment

Your email address will not be published.

*