Seperti yang sudah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa jikalau suatu zat dipanaskan atau diberikan kalor maka zat tersebut akan memuai. Untuk zat padat akan terjadi pemuaian pajang, pemuaian luas, dan pemuaian volume. Sedangkan untuk zat cair hanya terjadi pemuaian volume, kecuali air pada suhu 0°C jikalau dipanaskan sampai suhunya mencapai 4°C justru mengalami penyusutan, yang dikenal dengan peritiwa anomali air. Untuk zat yang berbentuk gas, tidak hanya terjadi pemuaian volume juga sanggup mengalami pemuaian tekanan jikalau suhunya dinaikan.
Untuk pemuaian pada gas akan ada tiga perlakuan yang berbeda yakni sebagai berikut: 1) pemuaian volume gas pada tekanan tetap yang ditemukan oleh seorang ilmuwan dari Prancis yang berjulukan Jacques Charles, sehingga hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Charles; 2) pemuaian tekanan gas pada volume tetap yang ditemukan oleh Joseph Gay Lussac yang dikenal dengan Hukum Gay Lussac; dan 3) pemuaian volume gas pada suhu tetap yang ditemukan oleh Robert Boyle (1627 - 1691) atau yang dikenal dengan Hukum Boyle.
Nah dari ketiga hukum-hukum (Charles, Gay Lussac, dan Boyle) tersebut sanggup digabungkan menjadi satu korelasi yang lebih umum antara tekanan, volume, dan suhu dari gas dengan jumlah tertentu. Adapun korelasi ketiga besaran tersebut ditulis dengan korelasi sebagai berikut:
PV ≈ T
Hubungan ini mengatakan bahwa besaran P, V, atau T akan berubah dikala yang lainnya diubah. Percobaan yang teliti mengatakan bahwa pada suhu dan tekanan konstan, volume V dari sejumlah gas di kawasan tertutup berbanding lurus dengan massa m dari gas tersebut, yang sanggup dituliskan:
PV ≈ mT.
Perbandingan ini sanggup dibentuk menjadi persamaan dengan memasukkan konstanta perbandingan. Penelitian mengatakan bahwa konstanta ini mempunyai nilai yang berbeda untuk gas yang berbeda. Akan tetapi, konstanta pembanding tersebut ternyata mempunyai nilai yang sama sama untuk semua gas, jikalau kita memakai angka mol. Pada umumnya, jumlah mol (n) pada suatu sampel zat murni tertentu sama dengan massanya dalam gram dibagi dengan massa molekul yang dinyatakan sebagai gram per mol. Persamaan untuk mol yakni:
n = m/Mr
dengan:
n = jumlah mol (mol)
m = massa (gr)
Mr = massa molekul relatif (gr/mol)
Sehingga perbandingan tersebut sanggup dituliskan sebagai suatu persamaan sebagai berikut:
 |
| Persamaan gas ideal |
Dengan, n menyatakan jumlah mol dan R ialah konstanta pembanding. R disebut konstanta gas umum sebab nilainya secara eksperimen ternyata sama untuk semua gas. Nilai R, pada beberapa satuan ialah sebagai berikut:
R = 8,315 J/(mol.K)
R = 0,0821 (L.atm)/(mol.K)
R = 1,99 kalori/(mol.K)
Persamaan PV = n.R.T disebut Hukum Gas Ideal atau dikenal dengan hukum Boyle -Gay Lussac. Istilah “ideal” dipakai sebab gas riil (nyata) tidak mengikuti persamaan tersebut. Jadi, pada proses pemuaian gas terjadi dengan tekanan berubah, volum berubah dan suhu berubah maka sanggup diselesaikan dengan persamaan:
PV = nRT
PV/T = nR
Karena nilai nR tetap untuk gas yang sama, maka:
PV/T = konstan
atau
P1 .V1/T1 = P2 .V2 /T2
P1 .V1/T1 = P2 .V2 /T2
dengan:
P1 = tekanan gas awal (Pa)
P2 = tekanan gas final (Pa)
V1 = volume gas awal (m3)
V2 = volume gas final (m3)
T1 = suhu mutlak gas awal (K)
T2 = suhu mutlak gas final (K)
Untuk memantapkan pemahaman Anda perihal pemuaian volume gas pada gas ideal atau aturan Boyle - Gay Lussac, silahkan simak dan pahami teladan soal di bawah ini.
Contoh Soal
Gas dengan volume 7 liter pada suhu 27°C dan tekanan 2 atm dimampatkan sampai tekanannya mencapai 6 atm pada suhu 42°C. Hitunglah volume gas sekarang!
Penyelesaian:
Diketahui:
V1 = 7L
T1 = 27°C = 300K
P1 = 2 atm
T2 = 42°C = 315K
P2 = 6 atm
Ditanyakan: V2 = ?
Jawab:
P1 .V1/T1 = P2 .V2 /T2
2 . 7/300 = 6 .V2 /315
300 . 6 . V2 = 2 . 7 . 315
1800V2 = 4410
V2 = 4410/1800
V2 = 2,45 L
Jadi, volume gas kini ialah 2,45 L.
Nah demikian bahan perihal persamaan gas ideal (hukum Boyle - Gay Lussac), jikalau ada permasalahan atau hambatan dalam memahami bahan ini, silahkan tanyakan pada kolom kometar. Kita niscaya bisa.
