BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Gas merupakan suatu zat yang molekul atau partikelnya bergerak bebas. pada makalah ini akan dipelajari mengenai sifat mikroskopik dari suatu gas dengan meninjau dari tekanan, volum dan suhu yang sering disebut dengan teori kinetik gas.
Selain itu akan dipelajari juga ilmu tentang energi yang sering disebut termodinamika, yang secara spesifik membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa teknologi. selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. hal ini erat hubungannya dengan hukum – hukum dasar pada termodinamika.
B. Rumusan Masalah
Maka dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Apa Kinetik Gas Ideal ?
2. Apa pengertian termodinamika ?
BAB II
PEMBAHASAN
A. Teori Kinetik Gas Ideal
Dalam hal ini yang disebut gas ideal adalah gas yang memenuhi asumsi-asumsi sebagai berikut :
1. Terdiri atas partikel dalam jumlah yang banyak dan tidak ada gaya tarik-
menarik antar patikel.
2. Setiap partikel gas selalu bergerak dengan arah acak (sembarang).
3. Ukuran partikel diabaikan terhadap ukuran wadah.
4. Setiap tumbukan yang terjadi secara lenting sempurna.
5. Partikel-partikel gas terdistribusi merata pada seluruh ruang dalam
wadah.
6. Gerak partikel gas memenuhi hukum newton tentang gerak.
7. Tidak ada energi yang hilang.
8. Ukuran lebih kecil dari jari – jari.
9. Masih berlaku hukum – hukum newton
Berdasarkan eksperimen persamaan keadaan gas yang telah dilakukan dengan mengubah besaran tekanan, volum, dan suhu ternyata ada kesebandingan antara hasil kali tekanan dan volum terhadap suhu yaitu sebagai berikut :
PV α T
Untuk membuat persamaan diatas menjadi sempurna maka diperlukan suatu konstanta pembanding yang nilainya sama untuk semua gas. Dari hasil eksperimen nilai konstanta pembanding adalah berbeda untuk setiap gas jika kita menggunakan satuan massa tetapi menggunakan mol. 1 mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang ada pada 12 gram atom karbon-12 yaitu sebanyak 6,02 x 1023 partikel. Bilangan 6,02 x 1023 disebut bilangan avogrado (No).
Dengan demikian mol zat dapat dinyatakan dalam jumlah partikel n seperti berikut :
n = atau N = n No
Dengan :
n = Jumlah zat (mol)
N = Banyaknya partikel (molekul)
No = Bilangan avogrado (6,02 x 1023)
Konstanta perbandingan universal, yang berlaku untuk semua gas adalah r (konstanta gas universal) sehingga persamaan keadaan gas ideal dapat ditulis manjadi seperti berikut:
P v = n r t
Dengan :
P = Tekanan gas (atm atau n/m2)
v = Volum gas (m3 atau liter)
n = Jumlah mol gas (mol)
r = Tetapan gas universal (8,31 j/mol k)
t = Suhu gas (k)
pv = r t
pv = n k t
Oleh karena n = maka persamaan keadaan gas ideal dapat dinyatakan dalam jumlah molekul.
Dengan k = = tetapan boltzman (1,38x10-23 j/k)
p = Tekanan gas (n/m2)
v = Volum gas (m3)
n = Jumlah molekul
t = Suhu gas (k)
Persamaan keadaan gas ideal
Persamaan gas ideal adalah suatu persamaan yang menyetakan hubungan antara tekanan, volume, dan suhu suatu gas. berikut persamaan yang ditemukan dalam bentuk hukum fisika.
Hukum boyle
Hukum boyle yang berbunyi bila massa dan suhu suatu gas dijaga konstan maka volum gas akan berbanding terbalik dengan tekanan mutlak, yang dikemukakan oleh robert boyle (1627-1691).
Pernyataan lain dari hukum boyle adalah bahwa hasil kali antara tekanan dan volum akan bernilai konstan selama massa dan suhu gas dijaga konstan. Secara matematis dapat di tulis:
P v = c
Keterangan:
p = Tekanan gas (n/ m2 atau pa)
v = Volum gas (m3)
c = Tetapan berdimensi usaha
Hukum Charles
Hukum charles berbunyi volum gas berbanding lurus dengan suhu mutlak, selama massa dan tekanan gas dijaga konstan, dikemukakan oleh Jacques charles tahun 1787. Dengan demikian volum dan suhu suatu gas pada tekanan konstan adalah berbanding lurus dan secara matematis kesebandingan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:
v = kt
Dengan, k adalah konstanta
Hukum gay lussac
Pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlak gas. Hubungan ini dikenal dengan julukan hukum gay-lussac, dinyatakan oleh joseph gey lussac (1778-1850).
Untuk gas dalam suatu wadah yang mengalami pemanasan dengan volum dijaga tetap, pada proses 1 dan 2 hukum gay-lussac dapat ditulis seperti berikut:
= c ===> v = tetap atau p = c.t
= ===> v = tetap
Dengan :
p1 = Tekanan mula-mula (atm)
p2 = Tekanan akhir (atm)
t1 = Suhu mutlak mula-mula (k)
t2 = Suhu akhir (k)
B. Termodinamika
Pada termodinamika terdapat empat proses yaitu isobarik, isothermal, iskhorik, adiabatik. Proses-proses tersebut digunakan di dalam hukum I termodinamika.
A. Proses isobarik (tekanan selalu konstan)
Dalam proses isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta u), kalor (q) dan kerja (w) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol.
C. Proses isotermal (suhu selalu konstan)
Dalam proses isotermal, suhu sistem dijaga agar selalu konstan, suhu gas ideal berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal (u = 3/2 nrt). Karena t tidak berubah maka u juga tidak berubah. Dengan demikian, jika diterapkan pada proses isotermal, persamaan hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :
Dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isotermal (suhu konstan), kalor (q) yang ditambahkan pada sistem digunakan sistem untuk melakukan kerja (w).
D. Proses isokorik (volume selalu konstan)
Dalam proses isokorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan. Maka sistem tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.
E. Proses adiabatik
Dalam proses adiabatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau meninggalkan sistem (q = 0). Proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan sistem. Proses adiabatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Pada kinetik gas terdapat beberapa hukum yaitu :
· Hukum Boyle
· Hukum Charles
· Hukum Gay lussac
Pada termodinamika terdapat empat proses yaitu:
· Isobaric
· Isothermal
· Isokhorik
· Adiabatik
B. SARAN
Gunakanlah ilmu yang didapatkan untuk kehidupan bersama
DAFTAR PUSTAKA
Hilman, setiawan. 2007. fisika untuk sma dan ma kelas xi. piranti darma kalokatama: Jakarta.
http://www.wikipedia.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar