Gas Ideal [PDF]

Citation preview

Gas ideal Fisika Terapan



Sifat gas • • • • • • • •



Transparan Terdistribusi merata Memberikan tekanan Volume gas = volume wadah Berdifusi ke segala arah Terdistribusi merata Menekan dengan tekanan luar Panas gas mengembang



Hukum Keadaan Standar • STP (Standart Temperature and Pressure) – yaitu keadaan dimana gas mempunyai tekanan sebesar 1 atm (760 mmHg) dan suhu °C (273,15 K). – 1 mol gas ideal



Hukum Gas Ideal Definisi mikroskopik gas ideal, antara lain: • Molekul • Hukum gerak Newton • Jumlah molekul • Volume molekul • Tidak ada gaya beraksi • Tumbukannya elastik



Gambar gas ideal Hukum Avogadro : 1 mol gas ideal mempunyai volume yang sama apabila suhu dan tekanannya sama.



Hukum Avogadro Amedeo Avogadro (1811): • Pada temperatur (T) dan tekanan (P) sama, dua macam gas yang volume(V)nya sama, pasti memiliki jumlah molekul (n) yang sama. – T = temperature = suhu – P = pressure = tekanan – V = volume – Jumlah molekul = n, hingga – n / V = constant, berlaku untuk semua macam gas. 6



Persamaan gas ideal



PV =nRT P= pressure = tekanan



temperature volume



Jumlah molekul



konstanta universal 8314 J/kmol.K



Nilai numerik dari konstanta gas dapat diperoleh dengan mengasumsikan gas berada pada keadaan STP, maka



Dalam satuan SI, satuan tekanan harus dinyatakan dalam Nm-2 dan karena 1 atm ekivalen dengan 101,325 Nm-2. Maka dengan menggunakan persamaan diatas dapat diperoleh harga R dalam satuan SI, sebagai berikut:



Contoh Balon cuaca yang diisi dengan helium mempunyai volume 1,0 x 104 L pada 1,00 atm dan 30 °C. Balon ini sampai ketinggian yang tekanannya turun menjadi 0,6 atm dan suhunya -20°C. Berapa volume balon sekarang? Andaikan balon melentur sedemikian sehingga tekanan di dalam tetap mendekati tekanan di luar.



Penyelesaian: • Karena jumlah helium tidak berubah, kita dapat menentukan n1 sama dengan n2 dan menghapusnya dari persamaan gas ideal menjadi:



Hukum Avogadro Amedeo Avogadro (1811) Pada temperatur (T) dan tekanan (P) sama, dua macam gas yang volume(V)nya sama, pasti memiliki jumlah molekul (N) yang sama.     



T = temperature = suhu P = pressure = tekanan V = volume N = Jumlah molekul N / V = constant, berlaku untuk semua macam gas.



11



Hukum Penggabungan Volume Gay-Lussac Joseph Louis Gay-Lussac (1808) • Pada kondisi Standard Temperature and Pressure (STP) • Gas yg bereaksi dan gas hasil reaksi selalu berbanding dengan bilangan sederhana 1 H2 + ½ O2



1 Liter 2L 4L 8L



½ Liter 1L 2L 4L







1 H2O



   



1 Liter 2L 4L 8L 12



Hukum Boyle Robert Boyle (1627-1691): • PV = constant = hasil perkalian tidak berubah • • • • •



P = Pressure (tekanan gas) V = Volume gas Tekanan diperbesar  Volume turun Volume diperbesar  tekanan turun Dan sebaliknya



13



Catatan • Boyle: PV = k P = pressure (tekanan) atm maupun torr V = volume Liter maupun mL k = konstanta = bilangan tetap



• (berlaku pada T dan n konstan) T = temperature mutlak Kelvin n = banyaknya molekul gas



14



Contoh 1



Suatu tabung punya volume 10 L, mengandung gas yang tekanannya 760 torr. Kemudian tabung diperlonggar hingga tekanannya mengecil menjadi 700 torr. Berapa volume gas sekarang?



15



Penyelesaian contoh 1 Diketahui : V1 = 10 L P1 = 760 torr P2 = 700 torr Ditanya : V2 = .........? Penyelesaian : V1x P1 = V2 x P2 10 L x 760 torr = V2 x 700 torr V2 = (10 L x 760 torr) / 700 torr = 10,9 torr



Contoh 2 • Suatu tabung punya volume 580 mL, mengandung gas yang tekanannya 0,2 atm. Kemudian gas dimampatkan hingga volumenya menjadi 100 mL. Berapa tekanan gas sekarang?



17



Penyelesaian contoh 2 Diketahui : P1 = 0,2 atm V1 = 580 mL V2 = 100 mL Ditanya : P2 = .........? Penyelesaian : P1 x V1 = P2 x V2 0,2 atm x 580 mL = P2 x 100 mL P2 = (0,2 atm x 580 mL) /100 mL = 1,16 atm



Hukum Charles V T



= Konstan



• Jacques Charles (1787) • V = Volume gas • T = Temperatur gas dalam suhu mutlak (Kelvin) • -273,15 0Celcius.....................0 0C...........100 0C • 0 Kelvin..............................273,15 K....373,15 K • Lord Kelvin (1824-1907) 19



Catatan V T



= k’



V = Volume (L atau mL) T = Temperature mutlak harus dalam Kelvin k’ = konstanta



• Berlaku pada P dan n konstan P = Pressure (atm atau torr) n = Banyaknya molekul gas 20



Standar Temperature and Pressure (STP)



 Hukum-hukum tentang gas dikoreksi pada kondisi T dan P standard yakni:  Temperature (T) = 0 0C atau 273,15 K  Pressure (P) = 760 torr atau 1 atm



21



Contoh 3



Suatu gas volumenya 10 mL, suhunya 20 0C. Kemudian suhu didinginkan menjadi 0 0C. Berapa volumenya sekarang? • V1 = 10 mL • T1 = 20 0C = (20 + 273,15) K = 293,15 K • T2 = 0 0C = (0 + 273,15) K = 273,15 K • V2 = ........? 22



Penyelesaian soal 3 Diketahui : V1 = 10 mL T1 = 20 0C = (20 + 273,15) K = 293,15 K T2 = 0 0C = (0 + 273,15) K = 273,15 K Ditanya : V2 = ........?



Penyelesaian :



V1



=



T1 10 mL



V2



T2 V2



293,15 K



=



V2



=



273,15 K



10 mL x 273,15 K



= 9,32 mL



293,15 K 24