Sistem, Keadaan Sistem, dan Koordinat Termodinamika
= 8314 Jkmol.K atau 8,31 Jmol.K T = suhu mutlak K
Persamaan 9.1 disebut persamaan keadaan gas ideal atau disebut juga hukum Boyle-Gay Lussac.
b. Hubungan jumlah mol dengan massa total dan jumlah partikel Misalkan massa total gas = m dan jumlah partikel gas = N, maka
jumlah mol gas n dapat dinyatakan: n = mM
....................................................... 9.2
atau n = NM
o
........................................................ 9.3
dengan : m
= massa total gas M
= massa relatif partikel atom atau molekul gas N
= bilangan Avogadro = 6,02 x 10
23
partikelmol Bila persamaan 9.2 dimasukka ke persamaan 9.1, maka akan
diperoleh persamaan keadaan gas berikut: pV = mM RT .............................................................. 9.4
dengan memasukkan persamaan 9.3 ke persamaan 9.1 dapat juga diperoleh persamaan gas bentuk lain, yaitu:
pV = NkT ................................................9.5
dengan: N = jumlah partikel gas
N
o
= bilangan Avogadro = 6,02 x 10
23
partikelmol k = tetapan Boltzman = 1,38 x 10
-23
JK k = RN
o
atau R = k . N
o
Contoh 9.1 Satu mol gas berada dalam tabung yang volumenya 50 liter. Bila suhu
gas itu 227 C, berapa tekanan gas ?
Penyelesaian: n
= 1 mol V
= 50 liter = 50 dm
3
= 50 x 10
-3
m
3
= 5 x 10
-2
m
3
R = 8,31 x 10
3
Jkmol . K T =
227 C = 227 + 273 K = 500 K
p = ?
pV = n
RT p =
V nRT
=
2 3
10 5
500 10
31 ,
8 1
x x
p = 8,31 x 10
7
Nm
2
= 8,31 x 10
7
Pa Contoh 9.2
Berapa volume 5 gram gas oksigen O
2
yang berat molekulnya M = 32 kgkmol pada keadaan normal t = 0
C dan p = 1 atm ? Penyelesaian :
m = 5 gram = 5 x 10
-3
kg M
= 32 kgkmol T
= 0 + 273 = 273 K p
= 1 atm = 10
5
Nm
2
R = 8314 Jkmol.K kita pilih nilai R sesuai dengan satuan M dan
m V =
? pV
= n RT V =
pM mRT
p T
. R
. M
m
=
32 10
273 8314
10 5
5 3
x
= 3,6 x 10
-3
m
3
Latihan 9.1 1. Sebua tangki 300 liter berisi gas oksigen M = 32 kgk mol pada
suhu 27 C dan tekanan 4 atm. Tentukan massa gas oksigen
tersebut 2. 6,9 liter gas suhunya 27
C dan bertekanan 60 Nm
2
. Berapa jumlah partikel gas tersebut k = 1,38 x 10
-23
Jk ? 3. Tekanan dan energi kinetik
Sejumlah gas dengan N buah partikel berada dalam tabung yang volumenya V. Bila diketahui massa sebuah partikelnya m
o
dan kecepatan rata-ratanya
v
, makatekanan gas itu memenuhi hubungan: p =
¸ ¹
· ¨
© §
¸ ¹
· ¨
© §
¸ ¹
· ¨
© §
V N
n m
2 1
3 2
V N
v m
3 1
2 o
2 o
...................................9.6a