DELILA
SEPTIANI DWI PUTRI
1306620028
FISIKA
A 2020
HUKUM
GAS IDEAL
Gas
adalah suatu partikel yang berada disekitar kita, bahkan dimanapun dan kapanpun
kita berada pasti ada kehadiran gas. Akan tetapi, kita hanya bisa merasakan
keberadaan gas tanpa melihat wujudnya. Contohnya ketika kita melambaikan
tangan, partikel dan atom-atom kecil di gas bertabrakan dengan tangan kita saat
kita menggerakannya, sehingga kita dapat merasakan keberadaannya.
Kita
telah mengenal adanya hukum gas ideal yang sering digunakan oleh banyak orang.
Namun sebelum lahirnya hukum gas ideal, ada beberapa hukum yang lahir terlebih
dahulu. Hukum-hukum tersebut diantaranya:
1. Hukum Boyle
Robert Boyle adalah seorang ilmuwan kimia yang lahir di Inggris dan dibesarkan di Irlandia. Sejak remaja, Boyle sudah memiliki banyak gagasan hebat mengenai sains dan kimia. Hingga pada akhirnya ia bertemu dengan Richard Townley (dari Inggris) yang sama-sama memiliki pemikiran mengenai sains. Boyle menerbitkan suatu studi yang disebut dengan Hipotesis Townley. Singkat cerita, karena adanya beberapa persoalan, akhirnya Hipotesis Townley tersebut berganti nama menjadi Hukum Boyle.
Secara matematis,
gas memiliki hubungan antara tekanan dengan volume. Contohnya, ketika diruangan
tertutup saat kita mengurangi ukuran balon, tekanan disalamnya akan meningkat
dan begitupun sebaliknya. Dalam hal ini Boyle mengatakan bahwa “Dalam
jumlah gas tertentu pada suhu yang konstan, hasil kali tekanan dan volume
selalu sama dengan angka yang sama (konstan)” inilah yang disebut dengan Hukum Boyle.
Hukum
Boyle memiliki kaitan dengan hukum yang dikemukakan oleh Jacques Charles (Perancis).
Charles berhasil menemukan studi bahwa “Volume dibagi suhu sama dengan
konstan dengan syarat tekanannya tetap sama.”
3. Hukum
Avogadro
Setelah
adanya Hukum Boyle dan Hukum Charles, Amadeo Avogadro menyimpulkan bahwa “Volume
dibagi dengan jumlah mol dalam sebuah wadah pada tekanan dan suhu konstan
menghasilkan sebuah konstanta lain.”
Dari ketiga penemuan ilmuwan tersebut, berhasil ditemukan sebuah hukum mengenai gas yang disebut dengan Hukum Gas Ideal, yang memiliki persamaan:
Hukum
Gas Ideal memiliki hubungan dengan Hukum Boyle, Hukum Charles dan Hukum
Avogadro, yaitu sebagai berikut:
Penjelasan Unsur-unsur yang Terdapat dalam Persamaan Hukum Gas Ideal
· Tekanan (P), menurut sistem SI tekanan memiliki satuan N/m2 atau dapat dirumuskan sebagai gaya dibagi luas. Satuan dapat juga disebut dengan satuan Pascal (Pa). Akan tetapi, karena satuan pascal sangat kecil maka digunakanlah kilopascal (kPa). Dimana 1 atm = 101.325 Pa (mendekati 100 kPa)
· Volume (V), merupakan jumlah ruang dimana partikel harus
ditempatkan. Jadi masuk akal jika dikatakan bahwa volume berkurang saat
tekanannya meningkat, karena lebih banyak partikel berada di ruang yang lebih
kecil.
· Jumlah
gas hanyalah jumlah
mol (n) dalam satu ruang. Jika kita mengurangi jumlah gas, maka volume akan
menurun dan tekanan juga akan berkurang.
· “R” dalam gas ideal disebut juga dengan konstanta gas umum. Nilai R = 8,3145
· Suhu (T), dapat berupa
panas atau dingin. Akan tetapi, pada tingkat atom suhu adalah energi kinetik,
yang berarti seberapa cepat atau lambat partikel tersebut bergerak. Oleh karena
itu, jika suhu naik maka tekanan akan naik karena partikelnya bergerak lebih
cepat.
Contoh Penerapan Hukum Gas
Ideal
Jika kita melakukan sebuah
percobaan, yaitu dengan memasukkan air ke dalam kaleng soda kemudian merebusnya maka terisi yaitu uap air bukan gas atmosfer. Pada saat uap panas dan
partikel-partikelnya bergerak cepat, kita ambil kaleng tersebut dan kita taruh di dalam mangkuk yang berisi air es. Maka yang akan terjadi dari percobaan tersebut, yaitu:
1.
Adanya
perubahan suhu gas (menurun sangat cepat karena gas terkena air es)
2. n
juga akan berkurang saat uap air mengembun menjadi air (dalam percobaan ini, dia menjadi cairan bukan gas)
3. Sisi
kanan mengalami penurunan dan kiri pun juga harus mengalami penurunan. Pada sisi
kiri, tekanan benar-benar turun karena suhu yang lebih rendah membuat partikel
bergerak lebih lambat dan volumenya pun akan menurun. Alasannya adalah tekanan
di dalam kaleng menjadi terlalu rendah dan menyebabkan tekanan atmosfer diluar
kaleng menghancurkannya ke bagian dalam.
Beberapa Hal Lainnya Mengenai Gas Ideal
a.
Tidak
semua gas memiliki sifat ideal
b.
Semua
gas menyimpang dari hukum saat suhu atau tekanan naik
c. STP (Standar Temperature and Pressure) = 0 derajat celcius = 100.000 Pa = 100 kPa
d.
Satu
mol gas ideal membutuhkan ruang 22,4 Liter
pada suhu dan tekanan standar
e. 0 Mutlak adalah suhu dimana semua partikel berhenti bergerak, yaitu 0 Kelvin = -273,15 derajat celcius
