Hukum Gas Ideal

 Hukum Gas Ideal

Atom dan Molekul merupakan penyusun gas ideal, jumlah atom dan molekul ini sangat banyak tersebar merata dan memantul secara acak pada seluruh ruangan wadah yang menyebabkan ruangan tersebut mempunyai tekanan. 

Contohnya    : 

Sebuah balon yang terbang di udara dan mengambang karena di dalamnya ada molekul-molekul yang memantul. Molekul yang memantul di bagian dalam lebih kuat daripada molekul yang memantul di bagian luar balon. Di dalamnya berlaku 3 Hukum tentang kinetik gas, antara lain     :

Hukum Boyle

            Robert Boyle ( 1627-1691 ) merupakan fisikawan asal Inggris yang mengemukakan Hukum Boyle Mendeskripsikan kebalikan hubungan proporsi antara tekanan absolut dan volume udara jika suhu konstan dalam keadaan tertutup.

            Hukum Boyle menyatakan bahwa, apabila suhu gas yang berada dalam bejana tertutup terjaga konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya.

P V = n R T = Konstan

keterangan    :

• P = tekanan gas (N/m2)

• V = volume gas (m3)

• n = jumlah mol (mol)

• R = konstanta gas universal (R = 8,315 J/mol.K)

• T = suhu mutlak gas (K)

                Hubungan tekanan dan volume pertama kali di cata oleh ilmuwan bernama Richard Towneley dan Henry Power. kemudian boyle mengonfirmasi penelitian mereka dan menerbitkan hasilnya. berdasarkan keterangan dari Robert Gunther ( asisten Boyle ) Robert Hooke yang membuat peralatan eksperimen.

                    Hukum Boyle merupakan hasil keterangan dari eksperimen dengan udara, dimana ia mempertimbangkan adanya partikel fluida di tengah mata air yang tidak terlihat. Pada saat itu udara masih terlihat sebagai satu dari 4 elemen namun Boyle menyangkalnya. Udara penting bagi lehidupan ia mempublikasikan pertumbuhan tumbuhan tanpa bantuan udara. Fisikawan Perancis bernama Edme Marriotte ( 1620-1684 ) juga menemukan hukum yang sama secara terpisah dengan Boyle pada tahun 1676, namun Boyle terlebihdulu mempublikasi temuannya tersebut pada tahun 1662.

Hukum Charles

        Jacques Alexandre Cesar Charles merupakan fisikawan berkebangsaan Prancis yang mengemukaan Hukum Charles pada tahun 1787. Hukum Charles atau biasa di kenal dengan Hukum Volume ini menjelaskan bagaimana gas cenderung akan mengembang jika dipanaskan, pertama kali diterbitkan oleh filsuf alam Joseph Louis Lussac pada tahun 1802, namun ini tidak dipublikasikan oleh Jacques Charles. 

                    Hukum Charles menyatakan bahwa, di bawah tekanan konstan, sebuah gas dengan volume ideal sebanding dengan suhu mutlak. Volume gas pada tekanan konstan meningkat secara linier dengan suhu gas mutlak. sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut :

Hukum Avogadro

                Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro merupakan seorang ilmuan yang berasal dari Italia yang berkontribusi untuk menemukan teori molekul atau biasa dikenal dengan Hukum Avogadro pada tahun 1776-1856.

                    Hukum Avogadro ini merupakan hukum gas ideal yang spesifik karena dinyatakan bahwa, gas-gas yang memiliki volume yang sama pada suhu dan tekanan yang sama memiliki jumlah molekul yang sama. Hukum ini berhubungan dengan Hukum Gay Lussac yang menyatakan bahwa perbandingan volume dan unsur atau senyawa pereaksi dan hasil reaksi etrsebut sesuai dengan perbandingan koefisiennya. Lalu melalui Hukum Avogadro ini dikembangkan lagi sehingga Hukum Gay Lussac dapat dikaitkan dengan jumlah molekul

Rumus persamaan Hukum Avogadro    :

Persamaan Gas Ideal

Dari ketiga hukum di atas dapat disimpulkan bahwa 

• volume gas berbanding terhadap jumlah gas dan 
• suhu berbanding terbalik terhadap tekanan

Rumus persamaan gas ideal

 

keterangan    :

n = jumlah mol gas

R = tetapan gas umum 8,315 x 103 M/mol K

k = tetapan Boltzman = 1,38 x 10-23 J/K

Secara umum, Ilmuwan mengukur tekanan dengan satuan gaya SI yaitu 

atau disingkat dengan Pascal 

Namun dikarenakan Pascal mempunyai nilai yang sangat kecil, maka ilmuan menggunakan Kilopascal atau menggunakan tekanana di permukaan laut yang di sebut dengan satu atmosfer atau 

1 ATM = 101325 Pa ~ 100 kPa.

Satu mol gas ideal pada keadaan 1 ATM atau biasa disebut dengan STP ( temperatur dan tekanan standar ) membutuhkan 22.4  liter. 

Suhu yang menyatakan semua gerakan partikel berhenti disebut dengan nol mutlak atau setara dengan