Disusun oleh :
2016
GAS IDEAL Yana Bayu Putra
(201601)
Faiz R. H.
(201607)
Gilang Dw Dwi Da Darmawan
(201613)
Suma !"utia Rani
(20161#)
Sil$ia %&an'ar
(21062)
u*yana +an'ra Su&ant,
(201631)
Fitri -ura'ayani
(201637)
R,//i"n&ya R,//i"n&ya Ya&in
(20163)
Makalah Kimia Terapan
KELOMPOK 1
AKADEMI TEKNOLOGI PULP DAN KERTAS Jl. Dayeuh Kolot No 132, Bandung, Bandung, Jawa Barat, Indonesia
Dosen Pembimbing : Chandra Apriana Apriana
Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat, taui!, taui !, sert sertaa hiday hidayah"#ya ah"#ya,, sehin sehingga gga penuli penuliss dapat menyelesai menyelesaikan kan makala makalah h yang $erjudul % Gas Ideal dan Gas #yata % , dengan tepat &aktu' Walau laupun pun masih $anyak kekurang kekurangan an dala dalam m pen penuli ulisan san mak makala alah h ini ini,, nam namun un penu penulis lis $erharap agar makalah ini dapat dipergunakan dan di manaatkan $aik di dalam kampus atau di luar kampus' Dalam melaksanakan makalah ini $anyak pihak yang terli$at dan mem$antu sehingga dapat menjadi satu makalah yang dapat di $a(a dan dimanaatkan ' Penulis menyadari $ah&a makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, karenanya saran dan kritik yang mem$angun sangat panulis harapkan'
)andung, #*+em$er -./
Penulis
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gas, se$agai salah satu siat dan $entuk alam, memiliki karakteristik yang khas' )er$eda dengan $entuk 0at lainnya, karakteristik gas sangat erat kaitannya dengan tekanan, temperatur dan +*lume' )e$erapa te*ri dan hukum yang sangat mempengaruhi dalam pemahaman siat gas yang diantaranya adalah te*ri kinetik gas dan hukum term*dinamika' Te*ri kinetik 0at mem$i(arakan siat 0at dipandang dari sudut m*mentum' Peninjau Peni njauan an te*r te*rii ini $uka $ukan n pada kel kelakua akuan n se$u se$uah ah part partikel ikel,, teta tetapi pi diut diutama amakan kan pada sia siatt 0at se(a se(ara ra keseluruhan se$agai hasil rata"rata kelakuan partikel"partikel' Te*ri kinetik 0at mem$i(arakan siat 0at dipandang dari sudut m*mentum' Peninjauan te*ri ini $ukan pada kelak kelakuan uan se$ua se$uah h parti partikel, kel, tetap i diuta makan pada sia siatt 0at se(ar a kesel uruha uruhan n se$ag ai hasi hasill rata"rata kelakuan partikel"partikel 0at terse$ut' )erdasar )erd asarkan kan lata latarr $el $elakan akang g diat diatas, as, untu untuk k mem memaham ahamii le$i le$ih h lanj lanjut ut tent tentang ang sia siat"si t"siat at gas dan hukum yang mendasarinya, maka penulis menulis makalah ini'
1.2 Tujuan Tujuan dari penulisa Tujuan penulisan n makala makalah h ini adalah untuk mem mempel pelaja ajari ri siat"si siat"siat at gas den dengan gan penala penalaran ran kinetikanya' Adapun hal"hal yang akan di$ahas adalah seputar temperatur, tekanan, dan +*lume dalam gas ideal maupun gas nyata $eserta hukum"hukum gas yang mendasarinya mendasarinya''
1.3 Rumuan Maala! Adapun rumusan masalah yang disajikan dalam makalah ini adalah se$agai $erikut 1 .'
Apaka Apa kah h ya yang ng dim dimaks aksud ud den dengan gan gas ide ideal al22
'
Apaka Apa kah h sia siat"s t"si iat at dar darii gas ide ideal al22
3'
Apaka Apa kah h per$e per$edaa daan n gas nya nyata ta dan dan gas gas idea ideal2 l2
4'
Apakah persamaan keadaan gas ideal2
5'
)agaimana (*nt*h penerapan hukum gas ideal dalam kehidupan sehari"hari2
BAB II
PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Gas "a adalah suatu ase $enda dalam $enda dalam ikatan m*lekul yang sangat renggang yang ter$entuk pada suhu tertentu, yaitu pada titik uap suatu suatu 0at'
Gas mempunyai kemampuan kemampuan untuk mengalir dan dapat $eru$ah $entuk' #amun $er$eda dari (airan yang mengisi pada $esaran +*lume tertentu, tertentu, gas selalu mengisi suatu +*lume ruang, mereka mengem$ang mengem$ang dan mengisi ruang di manapun mereka $erada'
2.2 Sifat-Sifat Gas Se(ara umum, gas memiliki karakteristik karakteristik 1 .' Tran#aran' 2. Mu$a Mu$a! ! %er$ %er$&' &'u u&. &. Gas $erdiusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar' 3' Ter$&tr&%u& merata $alam ruang apapun $entuk ruangnya' (. Mem% Mem%er& er&kan kan Te Tekanan kanan ke eg egala ala ara! ara! Gas dalam ruang akan mem$erikan tekanan ke dinding' ). Ek#an Ek#an&% &%&l &l&ta &ta *$a#at *$a#at mengem mengem%a %ang ng++ apa$ila dipanaskan , dan K-m#re&%&l&ta *$a#at $&mam#atkan+ apa$ila didinginkan . Ter#en r#enga garu ru! ! u!u u!u Apa$ila gas dipanaskan, tekanan akan meningkat, +*lume juga meningkat' Apa$ila gas didinginkan, tekanan akan menurun, +*lume juga menurun' 6' Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya ' )ila gas tidak di&adahi, +*lume gas akan menjadi tak hingga $esarnya, dan tekanannya akan menjadi tak hingga ke(ilnya' 7' )ila dua dua atau le$ih le$ih gas $er(am $er(ampur pur,, gas"gas gas"gas itu akan akan terdistri terdistri$usi $usi merata' merata' /. Gas dapat ditekan dengan tekanan luar' )ila tekanan luar dikurangi, gas akan mengem$ang . Gas selalu selalu akan akan memenu memenuhi hi ruang ruang tidak tidak pedul pedulii $erapa $erapapun pun suhuny suhunya' a' 8ang akan akan $eru$a $eru$ah h adalah adalah tekanannya' Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalah man-meter ' Pr*t*tipe alat pengukur tekanan atm*ser, %ar-meter , di(iptakan *leh T*rri(elli' Tekanan dideinisikan gaya per satuan luas, jadi tekanan 9 gaya:luas' Dalam SI, satuan gaya adalah #e&t*n ;#<, satuan luas m , dan satuan tekanan adalah Pas(al ;Pa<' . atm kira"kira sama dengan tekanan .-.3 hPa' . atm 9 .,-.35 = .-5 Pa 9 .-.3,5 hPa #amun, dalam satuan n*n"SI unit, T*rr, T*rr, kira"kira .:6/- dari . atm, sering digunakan untuk mengukur peru$ahan tekanan dalam reaksi kimia'
2.3 Asumsi Gas Ideal Gas ideal adalah suatu gas yang diidealkan *leh manusia' Pada kenyataanya, gas ideal terse$ut tidak ada di permukaan $umi' >ntuk mem$erikan gam$aran tentang keadaan gas ideal, para ahli mem$erikan mem$erikan diskripsi $aik se(ara makr*sk*pik maupun se(ara mikr*sk*pik' Se(ara mikr*sk*pik, gas ideal digam$arkan dengan $e$erapa asumsi dasar se$agai $erikut' a< Suatu Suatu gas yang yang terdiri terdiri dari m*lek m*lekul ul dalam dalam jumlah jumlah $esar $esar'' Ini didasari atas penemuan $ilangan A+*gadr A+*gadr* * yang menunjukan jumlah m*lekul dalam . kil*gram per m*l pada tekanan 6/ (m?g dan temperatur - - @ ;keadaan n*rmal<' )erdasarkan ketentuan terse$ut, dalam . m 3 gas yang dalam keadaan n*rmal terdapat 3 = .- 5 m*lekul'
$< arak pisah m*lekul gas sangat jauh di$andingkan di$andingkan ukuran m*lekul itu sendiri dan dalam keadaan terus $ergerak' arak antar m*lekul dalam k*ndisi standar ditentukan dengan pangkat tiga dari +*lume m*lekul terse$ut' )erdasarkan k*ndisi standard ;tekanan 6/ (m?g dan temperature - -@<, . m3 $erisi 3 = .- 5 m*lekul' Dalam k*ndisi standar diperkirakan diameter m*lekul m*lekul 3 = .- ".- m' (< Tidak ada gaya gaya yang (ukup $erarti $erarti antara antara m*lekul"m*lekul m*lekul"m*lekul ke(uali saat terjadi terjadi tum$ukan' tum$ukan' Tidak adanya gaya yang (ukup $erarti antara m*lekul"m*lekul karena jarak antar m*lekul jauh le$ih $esar daripada diameter masing"masing m*lekul' adi se(ara *t*matis, gaya tarik menarik maupun t*lak men*lak antara satu m*lekul dengan m*lekul yang lain pada keadaan diam sangatlah ke(il dan dapat dia$aikan' Asumsi ini mem$eri petunjuk $ah&a di antara dua tum$ukan m*lekul $ergerak lurus $eraturan' d< Tum$uk Tum$ukan an antara dua m*lekul m*lekul $ersiat $ersiat elastis elastis ;tum$ukan ;tum$ukan lenting lenting sempurna< sempurna< dan tum$ukan tum$ukan terjadi dalam dalam &aktu yang sangat singkat dan dinding tempat tum$ukan li(in sempurna' Asumsi ini menunjukkan $ah&a ke(epatan searah dinding tidak $eru$ah $esarnya' e< Pada saat tidak tidak ada gaya dari dari luar, keduduk kedudukan an m*lekul m*lekul dalam suatu suatu +*lume +*lume terse$ar terse$ar merata merata diseluruh diseluruh ruangan' Dari asumsi terse$ut, maka di setiap titik dalam +*lume B harga n haruslah sama' Pengertian ini mem$eri petunjuk $ah&a, $ah&a, jika1 B 9 +*lume yang ditempati m*lekul # 9 jumlah m*lekul m*lekul dalam +*lume +*lume B n 9 jumlah m*lekul per satuan +*lume menurut asumsi dasar terse$ut, maka di setiap titik dalam +*lume B harga n harus sama' d#9 n dB < Semua Semua arah dari ke(epata ke(epatan n m*lekul m*lekul memiliki memiliki ke(epatan ke(epatan yang sama' sama' Asumsi ini mem$eri petunjuk $ah&a arah ke(epatan m*lekul pada suatu saat dapat dianggap ke segala arah'
2.( Per%e$aan "a I$eal $an "a N0ata .'
' 3' 4' 5' /' 6'
7'
Gas Ideal Gas Ideal tida tidak k memil memilik ikii gaya gaya antar antarm* m*le leku kull ;gaya ;gaya tari tarik k menar menarik ik atau atau t*la t*lak" k"me men* n*la lak k diang diangga gap p n*l< sedangkan seda ngkan gas nyat nyataa mem memilik ilikii gaya antaram*lek antaram*lekul, ul, teru terutama tama jika teka tekanan nan dipe diper$esa r$esarr atau +*lume diperke(il' Setiap Set iap m*l m*leku ekull gas gas ideal ideal adal adalah ah m*le m*lekul kul $erm $ermass assaa yang yang diang dianggap gap se$ se$aga agaii parti partikel kel tit titik ik ;tid ;tidak ak mem memili iliki ki +*lume<' Se$aliknya setiap m*lekul gas nyata memiliki ukuran dan +*lume' Gas Idea Ideall tidak tidak dapa dapatt ditem ditemuka ukan n dala dalam m kenya kenyataa taan' n' Ta Tapi gas gas $erper $erperila ilaku ku denga dengan n (ara (ara ini ini pada pada suh suhu u dan dan tekanan tertentu' Gass (e Ga (end nder erun ung g $e $erp rper eril ilak aku u se se$a $aga gaii ga gass ny nyat ataa da dala lam m te teka kana nan n ti ting nggi gi dan dan su suhu hu rend rendah ah'' Ga Gass ny nyat ataa $erperilaku gas se$agai se$agai ideal pada tekanan rendah rendah dan suhu tinggi' Tum$u Tum$ukan kan antar antar m*le m*lekul kul dan antar antar m*leku m*lekull denga dengan n dindi dinding ng $eja $ejana na adalah adalah lenti lenting ng semp sempurn urna' a' Sedangkan gas nyata tidak megalami tum$ukan lenting sempurna' Adan Adanya ya inte intera raks ksii atau atau gaya gaya tarik tarik mena menari rik k antar antar m*le m*leku kull gas nyat nyataa yang yang sanga sangatt kuat, kuat, meny menye$ e$a$ a$ka kan n gerakan m*lekulnya tidak lurus, dan tekanan ke dinding menjadi ke(il, le$ih ke(il daripada gas ideal' Gass Ideal Ga Ideal mema mematu tuhi hi semu semuaa hukum hukum"h "huk ukum um gas gas pada pada semua semua k*nd k*ndis isii tekan tekanan an dan dan suhu' suhu' Seda Sedang ngka kan n gas nyata hanya mematuhi hukum"hukum gas ideal pada tekanan tinggi dan suhu rendah' Persamaan yang $erlaku untuk gas nyata nyata jauh le$ih rumit' rumit' Gas ide ideal al mem mematu atuhi hi per persam samaa aan n PB9n PB9nCT CT,, sed sedang angkan kan gas ny nyata ata mem mematu atuhi hi per persam samaan aan 1
2. Persamaan !eadaan Gas Ideal 2.5.1 Hukum Avogadro Pa'a &uu 'an t"anan t"ta $,lum ga& /"r/an'ing luru& '"ngan 4umla m,lnya.5
dimana B adalah +*lume gas n adalah jumlah m*lekul ;dalam m*l< k adalah k*nstanta yang setara dengan CT:P, dimana C adalah k*nstanta gas uni+ersal T adalah suhu ;dalam Kel+in< dan P adalah tekanan' Contoh Soal Suatu gas 12,2 L mengandung 0,5 mol gas Oksigen O 2 ! ! pada tekanan 1 atm dan temperatur 25oC" #ika seluruh mol O2 terkon$ersi men%adi O&on pada temperatur dan tekanan 'ang sama, maka berapakah $olume o&on( Jawab :
)agaimana persamaan reaksi ksigen menjadi 0*n2 umlah m*l 0*n yang ter$entuk1
Menggunakan hukum A+*gadr*, maka 1
?asilnya ialah1
2.5.2 Hukum Gas Ideal ika suhu dan tekanan k*nstan, CT:P juga k*nstan dan dilam$angkan dengan k' ?al ini diturunkan dari hukum gas ideal'
V RT = n P Sehingga didapatkan persamaan umum gas ideal se$agai $erikut' Persamaan )mum :
PV = nRT P 9 Tekanan B9 B*lume gas dalam ruang tertutup n 9 umlah m*l
C9 K*nstanta umum gas, dimana C 9 7,3.4F = .-3 :m*lK 9 -,-7-5 Latm:m*lK T 9 Suhu ;dalam Kel+in<
Persamaan terse$ut dapat diturunkan lagi dengan mengganti n 1 n mMr atau n NN A m 9 Massa m*lekul ;gr< Mr 9 Massa m*lekul relati # 9 umlah Partikel Partikel Dengan mensu$titusikan nilai n9#:# A ke dalam persamaan PB 9 nCT nCT,, maka di dapatkan tetapan )*lt0man, kRNA' PB 9 nCT PB9 ;#:#A< CT PB 9 # ;C:#A< T
#A 9 Tetapan A+*gadr* /,- = .- 3 :m*l ;artinya dalam satu m*l at*m terdapat sekitar /,-=.- 3 partikel'<
PV = N k T
Atau disu$stitusikan dengan m:Mr menjadi 1 PB 9 nCT
PV = (m/!" RT k dise$ut tetapan $*tl0man, nilainya adalah 1
Persamaan Persamaa n di atas dapat digunakan digunakan pada keadaan gas yang massanya massanya $eru$ $eru$ah, ah, dimana jumlah partikel gas dalam &adah $eru$ah, Misalkan saat sese*rang meniup $al*n maka partikel gas dalam $al*n terse$ut akan $ertam$ah'
Kea$aan tan$ar Satu m*l gas ideal memiliki +*lum '4 liter pada kondisi standar S*P!, standar S*P!, dimana *+20oC dan P+1atm" Angka ini sering dise$ut +*lum m*lar m*lar gas ideal' ?u$ungan +*lume gas dan m*l gas dalam dalam keadaan standar adalah 1
n=
V V = V m 22,4
-nt-! -al 4 Contoh soal Volum ola! #as
$% itung $olume - gram SO. pada keadaan S*P" S*P" #ika #ika diketahui Ar Ar S + .2/ O + 1" Jawab:
M r SO 3=( 32 +3 × 16 )=32 + 48=80 gram / mol
n SO3 =4 gram / 80 ram / mol B*lu lum me pa pada da STP
9 -, -,-5 -5 m*l = ,4 ,4 li litter er::m*l 9 .,. liter
&% atu kapur, CaO dihasilkan dihasilkan melalui penguraian termal kalsium karbonat, CaCO ." itung $olume CO 2g! pada S*P 'ang dihasilkan dihasilkan dari penguraian penguraian 152 gram CaCO. menurut persamaan berikut:
CaCO.g! CaOs! 3 CO2g! Catatan :4 Ar Ca+-0, Ar C+12, Ar O+1 Jawab:
*ahap 1: Menentukan 1: Menentukan m*l @a@ 3;s< menggunakan k*nsep massa m*lar'
nCaCO3=
m 152 152 CaCO3 = = =1,52 mol M r (40 + 12 + 3 × 16 ) 100
*ahap 2: enentukan mol CO2 g! menggunakan konsep stoikiometri" Dari pers persamaa amaan n kimi kimiaa dike diketahu tahuii $ah& $ah&aa per$ per$andin andingan gan @ ;g< 1 @a@3;s< adalah .1 ., sehingga m*l @ sama dengan m*l @a@ 3 ;s<' n CO2 ;g< 9 .,5 m*l' Tahap 31 Menghitung B*lume @ pada STP, menggunakan k*nsep $olume molar gas' gas'
V CO 2= n × V m=1,52 mol× 22,4
L =34,1 L mol
adi penguraian .,5 gram @a@ 3 ;s< akan menghasilkan 34,. L @ ;g< pada STP'
'%
1 gram gas Oksigen + .2 gr6mol! berada pada tekanan 1 atm dan suhu 27 oC" *entukan $olume gas %ika diberikan nilai nilai 8 + 9,.1- #6mol" Pem%a!aan
untuk nilai C 9 7,3.4 :m*l'K
ata :
R= 8,314 J / mol.K T =27 ℃= 300 K
n=
16 gr 32 gr / mol
=0,5 mol
P=1 atm= 105 N / m
2
PV =nRT
(
5
10
N m
2
)
( V )=( 0,5 mol )
V =
(
8,314
)
J ( 300 mol.K
( 0,5 ) ( 8,314 ) ( 300 ) J m2 5
10 N
V =0,0125 m
=0,0125
2 ( Nm Nm ) m
3
)% an'akn'a partikel partikel gas rgon di dalam dalam tabung pada suhu 27 oC dan tekanan 1 atm 1 atm+105 Pa! adalah 7,2 = 1022 partikel" #ika konstanta konstanta gas umum +9,.1-#6mol +9,.1-#6mol dan ban'akn'a ban'akn'a partikel dalam tiap tiap mol gas 2. adalah ,02 = 10 partikel, maka $olume gas argon adalah ;
Dik 1
T =27 ℃
N PV = RT N 0
5
P=10 Pa 5
= 10 V = R= 8,315
J mol. K V =
22
N =7,2 × 10 partikel
22
6,02 × 10
( 8,314 ) ( 300 )
23
7,2 × 10 23
22
( 8,314 ) ( 300 )
5
6,02 × 10 × 10
¿ 0,2983 m3 =298,3 liter
23
N 0=6,02 × 10 partikel partikel
*%
7,2 × 10
al gas d! perbandingan massa gas 'ang tersisa dalam tabung dengan massa a>al gas e! perbandingan massa gas 'ang keluar dari tabung dengan massa gas 'ang tersisa dalam tabung
N
Pem%a!aan Data :
Massa gas a&al
m 1=4 kg Massa gas tersisa m
Massa gas yang keluar dari ta$ung m 9 m H m. a! massa gas 'ang tersisa di tabung
V 1=V 2
m PV =nRT = RT Mr
m1 RT R T 1 V =
mRT PMr
P1 Mr
=
m2 R T 2 P2 Mr
m1 T 1=m 2 T 2
( 4 ) ( 300 )=m2 ( 400 )
m2=3 kg b! massa gas 'ang keluar dari tabung ∆ m= m1− m2 =4 −3 =1 kg
d! perbandingan massa gas 'ang tersisa dalam tabung dengan massa a>al gas
=! perbandingan massa gas 'ang keluar dari tabung dengan massa a>al gas
∆ m 1 = =1 : 4 m1 4
m2 m1
3
= =3 : 4 4
e! perbandingan massa gas 'ang
keluar dari tabung dengan massa gas 'ang tersisa dalam tabung
∆m 1 = =1 : 3 m2 3
+% A dan dihubungkan dengan suatu pipa sempit" Suhu gas di A adalah 127 oC dan %umlah partikel gas di A tiga kali %umlah %umlah partikel di "
#ika $olume seperempat seperempat $olume $olume A, tentukan suhu suhu gas di ? Pem%a!aan Data 1
T A =127 ℃= 400 K
P=
NkT V
N A : N B=2 : 1
N A k T A V A A
V A : V B= 4 : 1
N B k T B V B
( 3 )( 400 ) ( 1 ) T B = (4) (1 )
PV = NkT
T B=
=
(3 )( 400 ) =300 K =27 ℃ 2.).3 Hukum B-0le *oleh 8obert o'le, @isika>an nggris + (4 )
Apa$ila suhu gas yang dalam $ejana tertutup dipertahankan k*nstan, maka tekanan gas $er$anding ter$alik dengan +*lumenya'
P1 P2
=
P. 1 tekanan gas pada keadaan . ;#:m<
V 2 V 1
P 1 tekanan gas pada keadaan ;#:m< B. 1 +*lume gas pada keadaan . ;m 3<
P $V $ = P &V &
B 1 +*lume gas pada keadaan ;m 3<
Graik hu$ungan +*lume dan tekanan gas pada suhu k*nstan ;is*termal<' ika di$uat graik, maka akan menghasilkan se$uah kur+a yang dise$ut kur+a is*termal' Perhatikan gam$ar diatas' Kur+a is*termal merupakan kur+a yang $ersuhu k*nstan'
Penerapan Hukum Boyle Salah satu penerapan prinsip hukum Bole !apat !ilihat pa!a semprotan semprota n o"at namuk #lihat $am"ar%& Pompa "er'un$si untuk men$u"ah (olume $as !alam ta"un$ semprotan& Saat pompa !i$er !i $erak akka kan n ke ka kana nan n mak maka a (ol (olume ume $a $as s ak akan an men men$e) $e)il il !a !an n tekanan $as menin$kat& Tekanan $as an$ "esar keluar melalui u*un$ ta"un$ !an mem"uat )airan pa!a pipa ta!on tersemprot keluar& Se!an$kan ketika pompa !itarik kea rah kiri maka (olume $as semakin "esar !an tekanan $as !alam ta"un$ men*a!i menurun&
+ontoh Soal Sul' Sul'ur ur !iok !ioksi! si!a a #SO, #SO,%% meru merupa paka kan n $as $as an$ an$ men*a men*a!i !i pen pene" e"a" a" hu*a hu*an n asam& asam& Pa!a a!a pem"uan$an asap ken!araan !itemukan -./0 L $as SO, !itemukan !alam tekanan /.1 2 -340 Pa& 5ika tekanan "eru"ah men*a!i -./ 2 -346 Pa!a pa!a temperatur konstan. maka "erapakan (olume $as SO, sekaran$7 5a6a%4
Hukum %-0le menyatakan PB 9 k dimana k dimana k adalah adalah k*nstan, sehingga1 P171 P272 Maka 72 dapat ditentukan dengan1
Prancis% ,&/&6 8ukum +harles # oleh Jacques Charles, fsikawan Prancis% ika tekanan gas yang $erada dalam $ejana tertutup dipertahankan k*nstan, maka +*lume gas se$anding dengan suhu mutlaknya'
V 1 V 2
=
B. 1 +*lume gas pada keadaan . ;m 3<
T 1 T 2
B 1 +*lume gas pada keadaan ;m 3< T. 1 suhu mutlak gas pada keadaan . ;K<
B 1* 2 + B 2* 1
T 1 suhu mutlak gas pada keadaan ;K<
Graik hu$ungan +*lume dan suhu gas pada tekanan k*nstan ; is*$arik < Apa$ila hu$ungan antara +*lume dan suhu pada hukum @harles kita lukiskan dalam graik, maka hasilnya tampak seperti pada gam$ar diatas' Kur+a yang terjadi dise$ut kur+a is*$arik yang yang artinya $ertekanan sama'
Penera#an Hukum !arle Peristi&a yang ditunjukkan pada graik dan persamaan dapat dilihat se(ara langsung melalui $al*n yang ditempatkan pada mulut $*t*l yang direndam air panas ;lihat gam$ar<' Gam$ar '4 menunjukkan semakin tinggi suhu gas dalam $ *t*l maka +*lume gas juga mem$esar' mem$esar'
Contoh Soal Suatu gas pada temperatur .5 *@ dan .atm memiliki +*lume ,57L' Maka $erapakan +*lume gas terse$ut pada temperatur 37 *@ dan tekanan k*nstan2 a&a$1
?ukum (harles menyatakan1
V = k T V 1 T 1
=
V 2 dapat ditentukan dengan dengan 1 T 2 jadi B dapat
,&/&/ 8ukum Ga Lussa) #oleh Joseph Gay Iussac, kimiawan Perancis% Perancis % ika +*lume gas dalam $ejana tertutup dipertahankan k*nstan, maka tekanan gas se$anding dengan suhu mutlaknya' T. 1 suhu mutlak gas pada keadaan . ;K<
P1 P2
=
T 1
T 1 suhu mutlak gas pada keadaan ;K<
T 2 p. 1 tekanan gas pada keadaan . ;#:m < p 1 tekanan gas pada keadaan ;#:m <
P1 T 2= P2 T 1
Graik hu$ungan tekanan dan suhu gas pada +*lume k*nstan ;is*kh*rik ; is*kh*rik < Apa$ila hu$ungan antara tekanan dan suhu gas pada hukum Gay Lussa( dilukiskan dalam graik, maka hasilnya tampak seperti pada gam$ar diatas' Kur+a yang terjadi dise$ut kur+a is*kh*rik is*kh*rik yang yang artinya +*lume sama'
Contoh Soal
ah tekanan .,00 atm pada suhu 25 C" al ini berbaha'a untuk membuang kaleng aerosol dengan insinerasi" Apa 'ang akan tekanan dalam aerosol dapat pada suhu 9-5 C( 5a6a% 4
,&/&1 8ukum Bole9Ga Lussa) Apa$ila hukum )*yle, hukum @harles, dan hukum Gay Lussa( diga$ungkan, maka diper*leh persamaan se$agai $erikut' Kita telah mempelajari hukum"hukum tentang gas, yaitu hukum )*yle, @harles, dan Gay Lussa(' #amun, dalam setiap penyelesaian s*al $iasanya menggunakan hukum )*yle"Gay Lussa Lu ssa(' (' ?a ?all ini ini di dise se$a $a$k $kan an hu huku kum m ini ini me meru ru ak akan an a$ a$un un an se seti tiaa k* k*nd ndis isii an $e $erl rlak aku u
P1 V 1 P2 V 2 T 1
=
T 2
Persamaan di atas hanya digunakan pada keadaan gas yang massanya tetap atau jumlah partikel k*nstan dalam ruang tertutup rapat' Seda Sedangkan ngkan pada peri peristi& sti&aa dima dimana na juml jumlah ah part partikel ikel gas dala dalam m &adah $eru$ah, pers persamaan amaan terse$ut tidak $erlaku'
-nt-! 8-al Suatu Sua tu gas ideal berada dalam suatu be%ana tertutup dengan tekanan P,$olume B, dan suhu *" #ika suatu saat suhu diubah men%adi 2* dan $olumen'a men%adi .62 B maka perbandingan tekanan tekanan a>al P 2 ! ! setelah B dan * diubah adalah ; Dik : T 2 =2 T 1 3
P1 V 1
3
V 2= V 1
T 1
2
enentukan perbandingan perbandingan tekanan tekanan
P1 V 1 P2 V 2 T 1
=
T 2
,&/&: Tekanan Pa!a Gas I!eal
P2
=
2
V 1
2 T 1
3
P1= P2 2
P1 : P2= 3: 4
Pada tekanan tekanan gas ideal ideal $erlaku hukum $*yle yang menyataka menyatakan n $ah&a $ah&a pada jumlah jumlah m*l dan suhu tetap, +*lume akan $er$anding ter$alik dengan tekanan gas' Persamaan tekanan gas ideal dirumuskan se$agai $erikut # 9 $anyaknya partikel partikel gas 9 /,- = .-3 M 9 massa dari . partik partikel el gas ;Kg< ;Kg< B
9 ke(epatan gerak partikel gas ;m:s<
B
9 +*lume gas ;m3< P 9 tekanan tekanan gas ideal ;#:m<
Karena kita tahu $ah&a energi kinetik dirumuskan E k 9 9 m+ maka persamaan di atas dapat diu$ah menjadi
dengan Ek 9 9 Energi kinetik gas ;satuan j*ule<'
,&/&; Ener$i !alam Gas I!eal
Dalam gas ideal hanya terdapat energi kinetik, tidak ada energi yang lain sehingga energi kinetik yang ada di gas ideal juga ideal juga merupakan energi dalam yang dimiliki *leh gas ideal ;><'
Gas ideal selalu $ergerak dengan energi kinetik se$esar 1
´= E
fkT 2
=
nfRT 2
Dengan 9 derajat ke$e$asan )esarnya energi dalam gas 1
´ = NfkT = N E
)esarnya energi dalam di$edakan menjadi dua yaitu 1
Energ& $alam ga m-n-at-m&k *He, Ne, Ar+
atau
dengan @ + .
pada 5
•
suhu
sedang
;J
5--
K<
.---
K<
= N kT 2
Energ& $alam ga $&at-m&k *H 2, O2, N2+
pada 3
•
suhu
rendah
;J
pada 7
•
3--
suhu
tinggi
;J
= N kT
K<
2
= N kT 2
,&/&< Ke)epatan Gerak Partikel >ntuk menentukan $esarnya ke(epatan gerak dari partikel di dalam gas ideal s*$at $isa men(arinya dari rumus energi kinetik pada pada gas ideal'
3
1
2
2
Ek = N kT
2
3
m ! = NkT 2
2
! =3
kT m
dengan demikian, ke(epatan partikel gas ideal dapat ditentukan dengan alternati rumus $erikut
atau
!=
√
3 P
"
-nt-! -al
%$aln'a b! energi kinetik ratarata akhir =! perbandingan la%u e@ekti@ gas kondisi akhir terhadap kondisi a>aln'a d! la%u e@ekti@ akhir
Pembahasan
a<
per$andingan per$andi ngan ener energi gi kine kinetik tik rata rata"rat "rataa gas gas k*ndisi akhir terhadap k*ndisi a&alnya
$< energi kinetik kinetik rata"rata rata"rata akhir
(<
per$andingan per$andi ngan laju eek eekti ti gas k*ndi k*ndisi si akhir akhir terhadap k*ndisi a&alnya d< la laju ju ee eekt kti i akh akhir ir
&%
Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu * dan ke=epatan partikel gas di dalamn'a $" #ika suhu gas itu dinaikkan men%adi 2* maka ke=epatan partikel gas tersebut men%adi ; Pembahasan
Data dari s*al adalah 1 T. 9 T T 9 T B. 9 + 9'''''2
hingga diper*leh
Ke(epatan gas untuk dua suhu yang $er$eda
'%
Didalam sebuah ruangan ruangan tertutup terdapat terdapat gas dengan suhu 27 oC" Apabila gas dipanaskan sampai energi kinetikn'a men%adi 5 kali energi energi semula, maka gas itu harus dipanaskan sampai suhu ; Pembahasan
Data diam$il dari s*al T. 9 6@ 9 6 63 9 3-- K Ek 9 5 Ek. T 9 ''''' Energi kinetik gas untuk dua suhu yang $er$eda
Sehingga diper*leh
Dalam @el(ius adalah 9 .5-- H 63 9 .6@
4.
Dua mol $as menempati ruan$ ,6.3; L& tiap molekul $as memiliki ener$i kinetik se"esar 0 & -3= ,- 5ou 5oule le&& 5ik 5ika a "il "ilan$ an$an an A(o$ (o$a!r a!ro o 1.3 1.3, , & -3 ,0 part partike ikell mak maka a tek tekanan anan $as !ala !alam m tan$ tan$ki ki a!alah&&& Pembahasan
Diketahui> n ? , mol
@ ? ,6.3; L ? ,6.3; & -3= 0 m0 Ek ? 0 & -3= ,- 5 NA ? 1.3, & -3,0 partikel
Ditana> P ? &&&7 5aa"> Terle"ih !ahulu Terle"ih !ahulu hitun$ "anak "anak partikel partikel N& ,0 N ? n & N A ? , & 1.3, & -3 partikel N ? -,.36 & -3 ,0 partikel
5. Suatu $as i!eal !en$an tekanan P !an (olume @& 5ika tekanan $as !alam ruan$ terse"ut men*a!i kali semula pa!a (olume tetap. maka per"an!in$an ener$i kinetik se"elum !an sesu!ah penurunan tekanan a!alah&&& Pembahasan :
Diketahui>
P- ? P @- ? @ P, ? P @, ? @- ? @ Ditana> Ek- > Ek, ? &&&
2. Penera#an "a I$eal $alam K e!&$u#an e!&$u#an 8e!ar&9Har& ,antong -da!a -da!a Pengaman Persamaan Persamaa n gas idea ideall menja menjadi di ped*m ped*man an dala dalam m pera peran(an n(angan gan kant kant*ng *ng udar udaraa pengaman yang sekarang $anyak digunakan pada m*$il"m*$il sedan' Dalam suatu ta$rakan, kant*ng ini mengem$ang dan mengurangi aki$at atal ;se$agai $antalan untuk $enturan antara pengemudi dengan $atang setir<' >ntuk mengem$a meng em$angka ngkan n kant kant*ng, *ng, gas nitr nitr*gen *gen dipa dipaksa ksa mas masuk uk ke dala dalam m kant kant*ng' *ng' Sekalii peran Sekal peran(ang (ang telah mene menetuka tukan n tek tekanan anan dan +*lum yang sesu sesuai ai untu untuk k mengem$angkan kant*ng udara pada suatu suhu yang sesuai untuk k*ndisi" k*ndisi k*ndi si pali paling ng dingi dingin n dala dalam m peng pengemud emudian, ian, jumlah m*l n nitr nitr*gen *gen dapat dihitung dari persamaan gas ideal'
ekan.sme e!na0asa e!na0asan n nspirasi : Diaragm Diaragmaa $erk*ntr $erk*ntraksi; aksi;perna pernapasa pasan n perut< perut< : t*t antar tulang tulang rusuk $erk*ntraksi $erk*ntraksi ;pernapasa ;pernapasan n dada< dada< Diaragma mendatar:tulang mendatar:tulang rusuk terangkat C*ngga dada mem$esar Paru"paru mengem$ang ;+*lume udara $ertam$ah< $ertam$ah< tekanan udara dalam paru"paru le$ih ke(il di$andingkan tekanan udara luar udara masuk paru"paru'
Ekspirasi : Diaragma relaksasi ;pernapasan ;pernapasan perut< : t*t antar tulang rusuk $erk*ntraksi ;pernapasan dada< Diaragma melengkung:tulang melengkung:tulang rusuk turun C*ngga dada menge(il Paru"paru mengempis ;+*lume udara $erkurang< tekanan udara dalam paru"paru le$ih $esar di$andingkan di$andingkan tekanan udara luar udara keluar dari paru" paru'
Singkatn'a, Singkatn'a, saat menarik napas paru"paru mengem$ang, +*lume mem$esar, dan tekanan udara dalam paru" paru $erada di $a&ah tekanan atm*ser' Saat menghem$uskan napas, paru"paru mengempis, +*lum menge(il dan tekanan udara dalam paru"paru meningkat'
1an atau 1alon 1alon aat eletus eletus d. 1awah Te Te!.k !.k S.na! ataha!. ataha!. Sepeda yang diparkir saat matahari terik, gas di dalam $an akan mengalami kenaikan suhu' ika suhu gas di dalam $an meningkat maka tekanan gas dalam $an juga akan naik' Lama" kelamaan $an terse$ut tidak dapat menahan tekanan gas sehingga $an meletus'
#elembung ada .numan 1e!soda Pada minuman $ers*da yang dituang ke dalam gelas, akan tampak adanya gelem$ung" gelem$un gele m$ung g udar udara' a' Gele Gelem$un m$ung g ters terse$ut e$ut meru merupaka pakan n inti m*le m*lekul"m kul"m*lek *lekul ul @- ' Ket Ketik ikaa minuman dituangkan, temperatur relati tetap' #amun, tekanan hidr*statis minuman $ers*da saat dituang di dalam gelas sedikit $eru$ah' leh karena itu, gelem$ung yang naik dari dasar permukaan minuman semakin $esar'
1alon -da!a Panas aat aat enguda!a enguda!a )al*n udara $ekerja $erdasarkan pemuaian udara aki$at pemanasan' Pemanasan pada $al*n dapat meningkatka meningkatkan n suhu udara dalam $al*n' Pemanasan terse$ut juga menye$a$ meny e$a$kan kan +*lu +*lume me dan teka tekanan nan gas $er $eru$ah' u$ah' >dara yang memuai meny menye$a$ e$a$kan kan massajenis udara dalam $al*n menge(il, nilainya le$ih ke(il dari massa jenis udara iuar, akj$atnya $al*n akan naik ke udara'
BAB III PENUTUP Ke&m#ulan Gas ideal adalah suatu gas yang memiliki siat se$agai $erikut1 .' Gas ideal terdiri atas partikel"partikel ;at*m"at*m ;at*m"at*m atau m*lekul"m*lekul< yang yang jumlahnya $anyak sekali dan antar partikelnya tidak terjadi gaya tarik"menarik atau t*lak"men*lak' ' Setiap partikel gas $ergerak dengan arah sem$arangan atau se(ara a(ak ke segala arah' 3' Setiap tum$ukan yang terjadi $erlangsung lenting sempurna' 4' Partikel gas terdistri$usi merata dalam seluruh ruangan' 5' arak antara partikel itu jauh le$ih $esar daripada ukuran partikel' /' B*lume m*lekul adalah pe(ahan ke(il yang dapat dia$aikan dari da ri +*lume yang ditempati *leh gas terse$ut' 6' )erlaku hukum #e&t*n tentang gerak' Persamaan keadaan gas ideal .' Persamaan >mum PB + n8* ' Persamaan )*yle"Gay Lussa( P1 V 1 P2 V 2
T 1
=
3'
T 2 Energi dalam pada gas ideal1
Energi dalam suatu gas ;>< merupakan jumlah energi kinetik t*tal dari seluruh partikel a tau m*lekul gas dalam suatu ruangan' Energi dalam ;>< dituliskan dalam persamaan1 >9 #kT atau > 9 #Ek 4' Ke( Ke(epat epatan an ger gerak ak par partik tikel el gas ide ideal al atau
!=
√
3 P
"
5' Teka kana nan n gas gas ide ideal al
/'
)e$erapa )e$erapa (*nt*h (*nt*h pener penerapan apan hukum" hukum"hukum hukum gas gas ideal ideal dalam kehidu kehidupan pan sehari"h sehari"hari' ari' )an atau )al*n dapat Meletus di )a&ah Sinar Matahari • Gelem$*ng pada Minuman )ers*da • )al*n >dara Panas Dapat Mengudara • Kant*ng pengaman untuk pengendara m*$il • Mekanisme pernaasan dada dan perut •
