Secara matematik dapat dinyatakan: V ~ T atau
b. Pemuaian tekanan gas pada volum tetap Isokhorik
Gambar 4.9: gas dalam ruang tertutup rapat yang sedang dipanasi. Jika pemanasan terus dilakukan maka
dapat terjadi ledakan. Hal tersebut dapat terjadi karena selama proses pemanasan, tekanan gas di dalam ruang
tertutup tersebut memuai. Pemuaian tekanan gas terse- but sebanding dengan kenaikan suhu gas.
Jadi, pada volum tetap tekanan gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Pernyataan itu disebut juga
dengan hukum Gay-Lussac. Secara matematik dapat di- nyatakan: P ~ T atau
atau
c. Pemuaian volum gas pada suhu tetap Isotermis
Gambar 4.10 a: Gas di dalam ruang tertut- up dengan tutup yang dapat digerakkan dengan
bebas. Gambar 4.10 b: Pada saat tutup tabung
digerakkan secara perlahan-lahan, agar suhu gas di dalam tabung tetap maka pada saat
volum gas diperkecil ternyata tekanan gas dalam tabung bertambah besar dan bila volum
gas diperbesar ternyata tekanan gas dalam tabung mengecil. Jadi, pada suhu tetap, tekanan gas berbanding terbalik dengan volum gas.
Pernyataan itu disebut hukum Boyle. Salah satu penerapan hukum Boyle yaitu pada pompa sepeda. Dari hukum Boyle tersebut diperoleh:
atau Jika pada proses pemuaian gas terjadi dengan tekanan berubah, volum
berubah dan suhu berubah maka dapat diselesaikan dengan persamaan hukum Boyle - Gay Lussac, dimana:
atau P
P
1 2
. V T
. V T
1 1
2 2
= P
tetap . V
T =
P
1
. V
1
= P
2
. V
2
P . V = tetap P
P
1 2
T T
1 2
= P
tetap T
= V
tetap V
V T
atau T
T
1 2
= =
1 2
P
2
V
2
T P
1
V
1
T a
b
V
1
T
1
V
2
T
2
a b
Gambar 4.10 Proses isotermis
Fisika SMAMA Kelas X
111
Gambar 4.8 Proses isobarik
Gambar 4.9 Proses isokhorik
Contoh soal 4.3 1. Sebatang besi yang panjangnya 80 cm, jika dipanasi sampai 50
o
C ternyata bertambah panjang 5 mm, maka berapa pertambahan panjang besi tersebut
jika panjangnya 50 cm dipanasi sampai 60
o
C? Penyelesaian:
Diketahui: Lo
1
= 80 cm ; Lo
2
= 50 cm Δ
t
1
= 50
o
C ; Δt
2
= 60
o
C Δ
L
1
= 5 mm Ditanya: ΔL
2
Jawab: Karena jenis bahan sama besi, maka:
α
1
= α
2
2. Sebuah bejana tembaga dengan volum 100 cm
3
diisi penuh dengan air pada suhu 30
o
C. Kemudian keduanya dipanasi hingga suhunya 100
o
C. Jika α tembaga = 1,8 . 10
-5 o
C dan γ air = 4,4 .10
-4 o
C, berapa volum air yang tumpah saat itu?
Penyelesaian: Diketahui: Vo tembaga = Vo air = 100 cm
3
Δ t = 10
o
C - 30
o
C = 70
o
C α
tembaga = 1,8 . 10
-5 o
C γ tembaga = 5,4 . 10
-5 o
C γ
air = 4,4 .10
-4 o
C Ditanya: V air yang tumpah = ...?
Jawab: Untuk tembaga
Vt = Vo 1 + γ . Δt Vt = 100 1 + 5,4 . 10
-5
. 70 Vt = 100,378 cm
3
Δ Δ
Δ Δ
Δ Δ
Δ L
L L
L L
1 1
2 2
2 2
2
Lo . t Lo . t
80 . 0 50 . 0
mm =
= =
= 5
5 6
4000 15000
3 75 ,
Suhu dan Kalor
112
Kategori