KONSEP KALOR DAN GAS IDEAL

 

Pengertian Gas Ideal

Gas ideal adalah sekumpulan partikel gas yang tidak berinteraksi satu sama lain. Dengan kata lain, partikel-partikel gas ideal tersebar dengan jarak yang besar di antara mereka dan bergerak secara acak.

Syarat Gas Ideal

Syarat-syarat gas ideal adalah prasyarat yang harus terpenuhi agar suatu gas dapat dianggap sebagai gas ideal. Terdapat tiga syarat utama yang perlu dipenuhi untuk memperlakukan suatu gas sebagai gas ideal:

Suhu Gas Ideal

Suhu gas ideal harus dalam kelvin (K). Pemakaian suhu dalam kelvin sangat penting karena kelvin merupakan skala suhu absolut yang dimulai dari nol mutlak (0 K), di mana semua gerakan partikel gas ideal akan berhenti. Ini memastikan bahwa perbandingan suhu dapat dilakukan secara benar dalam hukum-hukum gas ideal.

Tekanan Gas Ideal

Tekanan gas ideal harus dalam pascal (Pa) atau atmosfer (atm). Pascal adalah unit standar untuk tekanan dalam sistem internasional (SI), sementara atmosfer adalah unit yang sering digunakan dalam konteks kimia dan fisika. Konversi dapat dilakukan sesuai kebutuhan.

Volume Gas Ideal

Ketika mempertimbangkan syarat gas ideal, volume gas juga sering diperhatikan. Namun, volume gas tidak selalu menjadi syarat yang harus dipenuhi. Beberapa definisi gas ideal tidak memasukkan syarat volume, tetapi asumsi ini sering digunakan dalam hukum-hukum gas ideal, seperti Hukum Boyle-Mariotte dan Hukum Charles.

Jadi, dalam rangka menggunakan konsep gas ideal, penting untuk memastikan bahwa suhu diukur dalam kelvin, tekanan dalam pascal atau atmosfer, dan volume, jika relevan, juga diperhatikan. Dengan memenuhi syarat-syarat ini, kita dapat menggunakan hukum-hukum gas ideal untuk memodelkan dan menganalisis perilaku gas secara lebih akurat dalam berbagai situasi.

Hukum Gas Ideal

Hukum Boyle

Hukum Boyle, yang dirumuskan oleh ilmuwan asal Inggris, Robert Boyle. Hukum Boyle berbunyi "jika suhu gas tetap konstan, tekanan gas akan berbanding terbalik dengan volumenya." 

Hukum Boyle berlaku jika suhu gas tetap konstan, artinya suhu gas tidak berubah selama proses yang diamati. Hukum Boyle berlaku pada keadaan gas yang mengalami proses pada suhu yang tidak berubah atau konstan. 

Dalam konteks ini, proses tersebut bisa menjadi perubahan tekanan dan volume gas, asalkan suhunya tetap. Dalam istilah lain, ini dapat diungkapkan sebagai hasil perkalian antara tekanan dan volume gas pada suhu tertentu, yang tetap atau isotermal. 

Hukum Charles

Jika Hukum Boyle membahas tentang pengaruh tekanan dan volume pada suhu tetap, Hukum Charles, yang ditemukan oleh Jacques Charles, berbeda. Hukum ini menyatakan bahwa "jika tekanan suatu gas dijaga tetap, maka volume gas akan berbanding lurus dengan suhu mutlaknya." 

Dalam istilah lain, Hukum Charles dapat diungkapkan sebagai hasil bagi antara volume dan suhu pada tekanan yang konstan, juga dikenal sebagai isobar, akan selalu memiliki nilai yang sama. Berikut ini adalah rumus Hukum Charles dalam bentuk matematis.

Rumus Gas Ideal

Energi Kinetik Gas Ideal



Contoh Soal Gas Ideal

Sebuah tabung berisi 3 mol gas nitrogen (N2) pada suhu 300 K. Jika volume tabungnya adalah 10 liter, berapa tekanan gas nitrogen dalam tabung ini dalam satuan atm?

Jawaban:

Jadi, tekanan gas nitrogen dalam tabung tersebut adalah 7,38 atm.