Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Hukum Gas Ideal
- Bagaimana jika Gas Tidak Ideal
- Bagaimana Tekanan Bervariasi Dengan Suhu
Berbeda dengan molekul dalam cairan atau padatan, molekul dalam gas dapat bergerak bebas di ruang di mana Anda membatasi mereka. Mereka terbang, sesekali bertabrakan satu sama lain dan dengan dinding wadah. Tekanan kolektif yang mereka berikan pada dinding wadah tergantung pada jumlah energi yang mereka miliki. Mereka mendapatkan energi dari panas di sekitar mereka, jadi jika suhunya naik, tekanannya juga meningkat. Faktanya, kedua kuantitas tersebut dihubungkan oleh hukum gas ideal.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Dalam wadah yang kaku, tekanan yang diberikan oleh gas bervariasi secara langsung dengan suhu. Jika wadah tidak kaku, volume dan tekanan bervariasi sesuai suhu menurut hukum gas ideal.
Hukum Gas Ideal
Berasal selama bertahun-tahun melalui karya eksperimental sejumlah individu, hukum gas ideal mengikuti dari hukum Boyles dan hukum Charles dan Gay-Lussac. Yang pertama menyatakan bahwa, pada suhu tertentu (T), tekanan (P) gas dikalikan dengan volume (V) yang ditempati adalah konstan. Yang terakhir memberitahu kita bahwa ketika massa gas (n) dijaga konstan, volume berbanding lurus dengan suhu. Dalam bentuk akhirnya, hukum gas ideal menyatakan:
PV = nRT, di mana R adalah konstanta yang disebut konstanta gas ideal.
Jika Anda menjaga massa gas dan volume wadah konstan, hubungan ini memberi tahu Anda bahwa tekanan bervariasi secara langsung dengan suhu. Jika Anda membuat grafik berbagai nilai suhu dan tekanan, grafik akan menjadi garis lurus dengan kemiringan positif.
Bagaimana jika Gas Tidak Ideal
Gas yang ideal adalah gas dimana partikel diasumsikan elastis sempurna dan tidak menarik atau menolak satu sama lain. Selain itu, partikel-partikel gas itu sendiri diasumsikan tidak memiliki volume. Meskipun tidak ada gas nyata yang memenuhi kondisi ini, banyak yang datang cukup dekat untuk memungkinkan untuk menerapkan hubungan ini. Namun, Anda harus mempertimbangkan faktor dunia nyata ketika tekanan atau massa gas menjadi sangat tinggi, atau volume dan suhu menjadi sangat rendah. Untuk sebagian besar aplikasi pada suhu kamar, hukum gas ideal memberikan perkiraan yang cukup baik tentang perilaku sebagian besar gas.
Bagaimana Tekanan Bervariasi Dengan Suhu
Selama volume dan massa gas konstan, hubungan antara tekanan dan suhu menjadi P = KT, di mana K adalah konstanta yang diturunkan dari volume, jumlah mol gas dan konstanta gas ideal. Jika Anda memasukkan gas yang memenuhi kondisi gas ideal ke dalam wadah dengan dinding kaku sehingga volumenya tidak bisa berubah, tutup wadah dan ukur tekanan pada dinding wadah, Anda akan melihatnya berkurang saat menurunkan suhu. Karena hubungan ini linier, Anda hanya perlu dua pembacaan suhu dan tekanan untuk menarik garis dari mana Anda dapat memperkirakan tekanan gas pada suhu tertentu.
Hubungan linier ini rusak pada suhu yang sangat rendah ketika elastisitas molekul gas yang tidak sempurna menjadi cukup penting untuk mempengaruhi hasil, tetapi tekanan akan tetap menurun saat Anda menurunkan suhu. Hubungannya juga akan nonlinier jika molekul gas cukup besar untuk menghalangi klasifikasi gas sebagai ideal.