Fisika SMA Kelas XI
128
Dari persamaan 8.3 dapat ditentukan suhu T
2
pada gas tertutup itu.
= =
T
2
= 300 . 1,1 = 330 K
atau T
2
= 330 - 273 = 57
O
C
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
1. Pada sebuah pistor diisi gas dengan volume 2,2 lt dan tekanannya 2.10
5
pa. Jika tekanan gas tersebut ditambah menjadi 6.10
5
pa pada suhu tetap maka berapakah volume gas seharusnya?
2. Gas dalam ruang tertutup memiliki volume 0,8 liter, tekanan 3,2 atm dan suhu 57
O
C. Berapakah tekanan gas tersebut agar volumenya menjadi 2,4
liter dan suhunya 87
O
C?
b. Persamaan umum gas
Coba kalian perhatikan kembali persamaan 8.3. Persamaan tersebut berlaku pada ruang tertutup yang
jumlah partikelnya terjaga tetap. Bagaimana jika jumlah partikel itu berubah? Kalian tentu sering melihat balon
yang ditiup. Meniup balon berarti menambah jumlah par- tikel. Pada saat itu volume benda akan bertambah. Berarti
jumlah partikel sebanding dengan volumenya.
Contoh kedua adalah saat memompa ban dalam roda sepeda atau mobil. Saat dipompa berarti jumlah
partikelnya bertambah. Pertambahan itu dapat memper- besar tekanan sedangkan volume dan suhu tetap. Dari
penjelasan itu terlihat bahwa sebanding dengan
jumlah partikelnya. Pembandingnya dinamakan konstanta Stefan-Boltzmann, dan disimbolkan k.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Termodinamika
129
~ N = N k
PV = N k T ......................................8.4 dengan :
P = tekanan gas Nm
2
atau Pa V = volume gas m
3
T = suhu gas K N
= jumlah
partikel k = 1,38 . 10
-23
JK Persamaan 8.4 itulah yang dikenal sebagai persa-
maan umum gas. Nilai N dapat diubah menjadi N = n N .
n = jumlah mol dan N bilangan Avogadrol 6,022 . 10
23
partikelmol. Dan nilai N k dapat diubah menjadi R = N
k = 8,314 Jmol
-1
K
-1
. Dengan substitusi nilai N dan R maka persamaan 8.4 dapat diubah menjadi seperti berikut.
PV = n R T .................................8.5
CONTOH 8.2
1,2 kg gas ideal disimpan pada suatu silinder. Pada saat diukur tekanannya 2.10
5
Pa dan suhu 27
O
C. Jika sejumlah gas sejenis dimasukkan lagi ternyata su-
hunya menjadi 87
O
C dan tekanan menjadi 3.10
5
Pa. Berapakah massa gas yang dimasukkan tadi?
Penyelesaian m
1
= 1,2 kg P
1
= 2.10
5
Pa T
1
= 27
O
+ 273 = 300 K T
2
= 87
O
+ 273 = 360 K P
2
= 3.10
5
Pa m = ?
Pada setiap keadaan gas berlaku persamaan umum gas.
PV = n R T Substitusikan n =
sehingga diperoleh: PV
= R T
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA Kelas XI
130
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
V, Mr dan R nilainya tetap sehingga berlaku hubun- gan
= tetap
= =
m
2
= 1,5 kg.
Berarti penambahan massanya: m = m
2
- m
1
= 1,5 - 1,2 = 0,3 kg.
Sejumlah gas ideal mula-mula bertekanan 10 atm dan suhunya 127
O
C dalam wadah yang tetap. Jika 25 bagian massa gas keluar ternyata suhunya tinggal
27
O
C maka berapakah tekanannya sekarang. 3. Azas Ekuipartisi
Setiap gas mengandung partikel-partikel yang se- lalu bergerak. Mengapa selalu bergerak? Partikel-partikel
itu dapat bergerak karena memiliki energi. Energinya dinamakan energi kinetik. Energi kinetik rata-rata par-
tikel gas besarnya memenuhi suatu aturan tertentu seperti berikut.
“Jika pada gas berlaku hukum Newton maka semua derajat kebebasan gerak partikel akan menyumbang
energi kinetik sebesar 12 kT.” Aturan di atas itulah yang dikenal sebagai Azas
ekuipartisi atau azas bagi rata. Besar energi kinetik rata- rata partikel menjadi sebesar
= f 12 kT .................................8.6
dengan : =energi kinetik rata-rata partikel
joule T
= suhu gas K f
= derajat
kebebasan k
= ketetapan
Baltzum.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Termodinamika
131
a. Energi gaya monoatomik
