Maakalah Gas Ideal Fisika.docx

KATA PENGANTAR Puji syukur kami ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan rahmat dan karunia-Nya kami masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa kami ucapkan kepada dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga dengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan temanteman. Amin...

Makalah FISIKA

1

A. PENGERTIAN GAS IDEAL Gas ideal yaitu suatu gas hipotetis yang mengikuti semua hukumhukum gas. Gas ideal sebenarnya tidak ada, tetapi sifat-sifatnya bisa didekati oleh gas nyata monoatomik yang bersifat inert, seperti He, Ne, dan Ar, pada tekanan rendah dan suhu tinggi. Suatu gas dianggap ideal jika pada molekul-molekulnya tidak terjadi interaksi atau gaya tarik-menarik dan tidak memerlukan ruang. Sifat-sifat gas ideal : a. b. c. d.

Terdiri dari partikel-partikel yang tersebar merata dalam ruang hampa. Selalu bergerak ke segala arah dengan kecepatan yang sama(vx = vy = vz). Memenuhi hukum newton tentang gerak. Tumbukan partikel-partikel gas dengan dinding bersifat lenting sempurna (e=1). e. Gaya tarik-menarik dan ukurannya diabaikan. B. PERSAMAAN GAS IDEAL 1. Hukum Boyle Robert Boyle(1662), seorang ilmuwan dari inggris,mula-mula Beranda mempelajari pengaruh perubahan volume terhadap tekanan suatu gas pada suhu tetap. Ia mengamati gas cenderung kembali ke volume asalnya setelah dimampatkan atau dimuaikan. Hukum Boyle berbunyi : “Pada suhu tetap, volume dari sejumlah tertentu gas berbanding terbalik dengan tekanannya.” Secara matematis dinyatakan:

𝑣 ∝1

1 𝑝

(pada suhu tetap)

atau

𝑣 ∝1

𝑘 𝑝

(k = konstan /tetapan)

Atau PV = konstan Dengan cara lain dapat dinyatakan : P1V1 = P2V2 atau suatu keadaan dimana suhu gas dibuat tetap dan volumenya diubah-ubah sehingga tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya disebut isotermik. 2.

Hukum Gay-Lussac

Makalah FISIKA

2

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 Gay-Lussac yang dapat dinyatakan sebagai 𝑣 𝑇

= C dan

𝑉1 𝑇1

=

𝑉2 𝑇2

“Apabila tekanan gas yang berada dalam ruang tertutup dijaga konstan, maka volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.” Suatu keadaan di mana tekanan gas dijaga tetap dan volumenya diubah-ubah sehingga volume gas sebanding dengan suhu mutlak disebut isobarik. 3.

Hukum Charles

Charles mengamati hubungan antara tekanan(P) terhadap temperatur(T) suatu gas yang berada pada volume tetap(isokhorik). Hasil penelitiannya kemudian dikenal sebagai Hukum Charles yang menyatakan hasil tekanan(P) dengan temperatur(T) suatu gas pada volume tetap adalah konstan. Hubungan tersebut dikenal dengan Hukum Charles yang dapat dinyatakan sebagai: 𝑃 𝑇

= 𝐶 dan

𝑃1 𝑇1

=

𝑃2 𝑇2

“Apabila volume gas yang berada pada ruang tertutup dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.” Suatu keadaan di mana volume gas dibuat tetap sehingga tekanan sebanding dengan suhu gas disebut isokorik. 4.

Hukum Avogardo

Amaedo Avogadro(1776-1856), dari italia, menemukan hubungan antara volume dan jumlah molekul gas, yang kemudian disebut sebagai Hukum Avogadro. “Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumenya sama mengandung junlah molekul yang sama pula.” Pernyataan tersebut sesuai dengan:

Makalah FISIKA

3

“Semua gas yang jumlah molekulnya sama akan mempunyai volume yang sama, asalkan diukur pada suhu dan tekanan yang sama.”

Hukum Avogadro secara matematis ditulis: 𝑉 ∝ 𝑛 atau 5.

𝑉 𝑛

= Konstan (n=jumlah mol gas)

Persamaan Umum Gas Ideal

Kombinasi dalam satu pernyataan hukum Boyle, Charles, Gay Lussac dan Avogadro diperoleh suatu persamaan baru, yaitu:

𝑉∝

𝑛𝑇 𝑃

atau

𝑃𝑉 𝑛𝑇

=R

Secara umum ditulis sebagai: 𝑃 𝑉 = 𝑛 𝑅 𝑇 Di mana : R = Tetapan umum gas = 0,082 L atm/mol K= 8314 J/mol K N = Jumlah mol (mol) Persamaan ini disebut juga Persamaan Gas Ideal. Untuk satu jenis gas pada dua keadaan yang dibandingkan(P, V dan T), maka n adalah tetap. 𝑃𝑉 𝑇

= 𝑛𝑅 (suatu tetapan)

atau 𝑃𝑉 𝑇

= Konstan, atau

𝑃1𝑉1 𝑇1

=

𝑃2𝑉2 𝑇2

Keterangan : P1 = tekanan mutlak mula-mula dari gas dalam ruang (N/m2 atau Pa) P2 = tekanan mutlak akhir dari gas dalam ruang (N/m2 atau Pa) V1 = volume mula-mula dari gas dalam ruang (m3) V2 = volume akhir dari gas dalam ruang (m3) Makalah FISIKA

4

T1 = suhu mutlak mula-mula dari gas dalam ruang (K) T2 = suhu mutlak akhir dari gas dalam ruang (K)

a. Berat Molekul Gas Ideal Untuk n mol gas, berlaku: 𝑃𝑉 𝑅𝑇

=𝑛

Jika masa m gas diketahui, maka n = m/M. Berat molekul (M) gas dihitung dengan persamaan: 𝑚 𝑀

=

𝑃𝑉 𝑇

atau 𝑀

𝑚𝑅𝑇 𝑃𝑉

b. Rapatan Gas Rapatan gas didefinisikan sebagai perbandingan massa gas terhadap volumenya pada suhu dan tekanan tertentu. Secara matematis hubungan tersebut ditulis:

𝑑=

𝑚 𝑣

Di mana: d = Rapatan gas (g/l) m = Massa gas (g) v = Volumegas (L) atau Rapatan gas juga dapat dihitung dari persamaan gas ideal. PV = Nrt

𝑃𝑉 = 6.

𝑚 𝑀

𝑅𝑇 atau

𝑚 𝑣

=

𝑃𝑀 𝑅𝑇

atau 𝑑 =

𝑚 𝑣

=

𝑃𝑀 𝑅𝑇

Hukm Dalton

Menurut hukum Dalton, tekanan total campuran gas sama dengan jumlah tekanan parsial masing-masing gas pembentuknya atau dapat ditulis sebagai berikut: Ptotal = P1 + P2 + P3 ...

(V dan T tetap)

Makalah FISIKA

5

KESIMPULAN Gas Ideal merupakan kumpulan dari partikel-partikel suatu zat yang jaraknya cukup jauh dibandingkan dengan ukuran partikelnya. Partikel-partikel itu selalu bergerak secara acak ke segala arah. Pada saat partikel-partikel gas ideal itu bertumbukan antar partikel atau dengan dinding akan terjadi tumbukan lenting sempurna sehingga tidak terjadi kehilangan energi.

Makalah FISIKA

6