GAS IDEAL
Oleh: Marsha Camelia (19)XI IPA 3
A. Hukum BoyleDari percobaan yang pernah dilakukan oleh Robert
Boyle pada tahun 1662 tersebut dapat disimpulkan bahwa:Tekanan gas
berbanding terbalik dengan volumenya dalam suatu bejana tertutup
yang suhu gasnya dijaga tetap.
PV= Konstan atau P1V1 = P2V2
B. Hukum Charles Gay-LussacDari percobaan yang pernah dilakukan
oleh Charles pada tahun 1787 dan Gay Lussac pada tahun 1802 dapat
disimpulkan bahwa: Volum suatu gas sebanding dengan suhu mutlaknya
dalam suatu bejana tertutup yang tekanan gasnya dijaga tetap.Hukum
ini berlaku hampir untuk semua gas dengan kerapatan rendah. Apabila
sekarang tekanan kita jaga agar tetap, kemudian volume tangki kita
ubah ternyata jika volume kita perbesar maka suhu dalam tangki
naik. Kenaikan suhu sebanding dengan volumenya. Sifat ini berlaku
untuk gas dengan kerapatan rendah. JacquesCharles dan Gay
Lussacmenemukan bahwa pada gas dengan kerapatan rendah berlakuPV =
CTC adalah konstanta kesebandingan. T adalah suhu mutlak.Satuan T
adalah Kelvin, t suhu dalam satuan Celcius.T = t + 273
Berapa besar C ? Misalkan kita punya dua wadah, tiap-tiap wadah
tempat berisi jenis gas yang sama dan jumlah gas yang sama. Apabila
kedua tempat tersebut kita satukan maka volumenya akan membesar
menjadi dua kali. Tekanan dan suhunya tetap. Dengan demikian
konstanta C menjadi dua kali semula. Hal ini berarti C sebanding
dengan jumlah gas, atau dapat kita tuliskan sebagai:C = kN (6)k
adalah konstanta yang baru, N adalah jumlah molekul gas. Persamaan
(6) sekarang dapat kita tuliskan menjadi:PV = NkT
V T atau = Konstan atau
C. Hukum Boyle Gay-LussacBagi suatu kuantitas dari suatu gas
ideal (yaitu kuantitas menurut beratnya) hasil kali dari volume dan
tekanannya dibagi dengan temperature mutlaknya adalah
konstan.Persamaan Boyle-Gay Lussac:
Boyle: PV = KonstanGay Lussac: = Konstan
Gabungan persamaan ini menghasilkan:
= Konstan atau
Persamaan ini berlaku untuk gas ideal dalam wadah tertutup
sehingga massa gas tetap selama percobaan.
Nilai STP ditetapkan pada suhu air membeku yang 0o (273, 15K)
dan tekanan atmosfer pada permukaan air laut sebesar 1 atm (101,
375 KPa)
V = nVm
D. Persamaan Gas Ideal
PV = nRT
Keterangan:p: tekananv: volume ruangn: jumlah mol gasR: tetapan
umum gasT: suhu (Kelvin)
Perhatikan satuan:R= 8314 J/kmol K apabila tekanan dalam Pa atau
N/m2, volume dalam m3, dan jumlah mol dalam kmolR= 0,082 L atm/mol
K apabila tekanan dalam atm, volume dalam liter, dan jumlah mol
dalam mol
Hubungan mol dengan jumlah partikel dapat dirumuskan sebagai
berikut: PV = n RT = = = N RT Keterangann= molN= jumlah partikelNa=
Bilangan Avogadro
Turunan dari persamaan gas ideal
Karena maka dapat dituliskan:
Karena , maka akan didapat persamaan: PV = (dari rumus P V = n R
T) pV = , maka:
p V = N k T
kdisebut dengantetapan Boltzmann, yang nilainya adalah: = 1,38 x
10-23 J/K
Asumsi dasar karakteristik gas ideal:1. Molekul-molekul gas yang
ditinjau adalah identic satu dengan lainnya2. Molekul-molekul gas
sangat banyak dan jarak antar molekul lebih besar daripada ukuran
molekul3. Molekul-molekul bergerak lurus secara acak mengikuti
hokum gerak Newton. Kelajuannya tetap diantara tumbukkan dengan
molekul lain.4. Tumbukkan antara molekul dengan molekul atau
dinding adalah lenting sempurna5. Gaya antar molekul dapat
diabaikan kecuali saat tumbukkan berlangsung sangat singkat.Gerak
molekul secara acak disebut dengan gerak Brown.
Perubahan momentum molekul gas:p = momentum akhir momentum awalp
= m2v2 m1v1 = 2mv
Waktu yang dibutuhkan
Hukum Gerak II Newton
Tekanan
Tekanan Total Molekul
L3 adalah volume gas V, tekanan total molekul:
