Fisika Kelas XI
246
dok. PIM
M
o z a i k
Joseph Louis Gay Lussac 1778-1850 adalah ahli
fisika dan kimia dari Pran- cis. Ia melakukan pelbagai
penelitian tentang sifat gas. Ia juga menyempur-
nakan hukum Boyle dan mengatakan bahwa untuk
sejumlah gas tertentu, per- bandingan antara tekanan
dan suhu pada volume konstan akan selalu tetap.
wikimedia.org
Setyawan, Lilik H. 2004 hlm 66
d. Hukum Boyle-Gay Lussac
Ketiga hukum keadaan gas yang telah kita pelajari, yaitu hukum Boyle, hukum Charles, dan hukum Gay Lussac dapat digabungkan
menjadi satu persamaan. Hasil gabungan ketiga hukum tersebut dikenal sebagai hukum Boyle-Gay Lussac. Hukum ini dinyatakan dalam bentuk
persamaan,
PV T
konstan =
Persamaan tersebut dapat dituliskan dalam bentuk lain sebagai berikut. P V
P
1 1
1
T =
2 2
2 2
T V
Berdasarkan persamaan tersebut, kita dapat mengatakan bahwa PV berbanding lurus dengan T, dan dituliskan:
PV T
∝ Untuk mengganti tanda kesebandingan pada persamaan tersebut,
kita memerlukan suatu konstanta. Permasalahannya sekarang adalah berapa besar konstanta tersebut? Jika kita mempunyai gas di dalam ruang
tertutup, jumlah molekul gas di ruang tersebut akan tetap, walaupun tem- peratur, volume, maupun tekanannya berubah. Ketika salah satu besaran
tersebut berubah, besaran lain juga ikut berubah. Namun, jika kita me- nambahkan sejumlah molekul ke dalam ruang tersebut, tekanan gas akan
bertambah besar. Seandainya dinding ruang bersifat elastis, maka volume gas juga bertambah. Hal ini dapat kalian lihat pada proses peniupan
balon, seperti tampak pada Gambar 7.5
Berdasarkan keterangan tersebut, dapat disimpulkan? Bahwa, besar tekanan, volume, dan temperatur gas di dalam ruangan tertutup dipenga-
ruhi oleh jumlah molekul gas. Jadi, persamaan di atas perlu di tambahkan faktor jumlah molekul gas N.
PV ∝ NT Tekanan, volume, dan temperatur pada gas yang berbeda mempunyai
karakteristik yang berbeda, walaupun jumlah molekulnya sama. Untuk itu diperlukan satu konstanta lagi yang dapat digunakan untuk semua jenis
gas. Konstanta tersebut adalah konstanta Boltzman k. Jadi, keseban- dingan
PV ∝ NT dapat dituliskan dalam bentuk persamaan berikut. PV = NkT
Gambar 7.5 Meniup balon ber-
arti menambah jumlah molekul di dalam balon. Ini menyebab-
kan volume balon bertambah besar.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Di unduh dari : Bukupaket.com
Di unduh dari : Bukupaket.com
Teori Kinetik Gas
249
U j i K o m p e t e n s i
1. Berikan 5 contoh kejadian sehari-hari yang dapat menjelaskan hukum
Boyle, Hukum Charles, dan Hukum Gay Lussac. 2.
Dua mol gas nitrogen pada tekanan 2 × 10
5
Pa, dan temperatur 27
o
C, mempunyai volume 1×10
-3
m
3
. Berapakah volume gas nitrogen terse- but jika tekanannya menjadi 2 kali lipat tekanan semula, dan suhunya
menjadi 310 K? 3.
Volume suatu gas ideal pada tekanan 1×10
5
Pa adalah 2 dm
3
. Agar volumenya menjadi 2 kali lipat dari volume semula, sampai berapa
atmosfer tekanan harus diberikan kepada gas tersebut pada tem- peratur 50
o
C? 4.
Sebuah balon karet berbentuk bola dengan jejari 14 cm diisi gas helium Mr He = 2. Jika tekanan gas 2 atm pada temperatur 25
o
C, berapakah jumlah molekul gas He yang berada di dalam balon?
Keterangan: P = tekanan gas Pa
n = jumlah mol gas mol V = volume gas m
3
a = 0,364 Jm
3
mol
2
b = 4,27 × 10
-5
m
3
mol
a dan b adalah tetapan Van Der Walls.
Untuk menguji sejauh mana kalian menguasai materi di depan, kerjakan
Uji Kompetensi di bawah ini.
B Teori Kinetik Gas
Kita telah membahas pengertian dan beberapa hukum gas ideal. Salah satu sifat gas ideal adalah molekul-molekulnya dapat bergerak bebas
acak. Sekarang kita akan membahas pengaruh gerak molekul-molekul gas terhadap sifat gas secara umum dengan Teori Kinetik Gas. Beberapa
konsep yang dibicarakan dalam teori kinetik gas antara lain tekanan akibat gerak molekul gas, kecepatan molekul gas, dan energi kinetik gas.
1. Tekanan Gas
