Hukum gas idealDitulis olehYoshito Takeuchipada 11-08-2008Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahasa hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik molekular gas, dan tidak secara langsung kimia. Bahasan utamanya terutama tentang perubahan fisika, dan reaksi kimianya tidak didisuksikan. Namun, sifat fisik gas bergantung pada struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada strukturnya. Perilaku gas yang ada sebagai molekul tunggal adalah contoh yang baik kebergantungan sifat makroskopik pada struktur mikroskopik.a. Sifat gasSifat-sifat gas dapat dirangkumkan sebagai berikut.1. Gas bersifat transparan.2. Gas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya.3. Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.4. Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak diwadahi, volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan menjadi tak hingga kecilnya.5. Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.6. Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.7. Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi, gas akan mengembang.8. Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut.Dari berbagai sifat di atas, yang paling penting adalah tekanan gas. Misalkan suatu cairan memenuhi wadah. Bila cairan didinginkan dan volumenya berkurang, cairan itu tidak akan memenuhi wadah lagi. Namun, gas selalu akan memenuhi ruang tidak peduli berapapun suhunya. Yang akan berubah adalah tekanannya.Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalahmanometer. Prototipe alat pengukur tekanan atmosfer,barometer, diciptakan oleh Torricelli.Tekanan didefinisikan gaya per satuan luas, jadi tekanan = gaya/luas.Dalam SI, satuan gaya adalah Newton (N), satuan luas m2, dan satuan tekanan adalah Pascal (Pa). 1 atm kira-kira sama dengan tekanan 1013 hPa.1 atm = 1,01325 x 105Pa = 1013,25 hPaNamun, dalam satuan non-SI unit, Torr, kira-kira 1/760 dari 1 atm, sering digunakan untuk mengukur perubahan tekanan dalam reaksi kimia.b. Volume dan tekananFakta bahwa volume gas berubah bila tekanannya berubah telah diamati sejak abad 17 oleh Torricelli dan filsuf /saintis Perancis Blase Pascal (1623-1662). Boyle mengamati bahwa dengan mengenakan tekanan dengan sejumlah volume tertentu merkuri, volume gas, yang terjebak dalam tabung delas yang tertutup di salah satu ujungnya, akan berkurang. Dalam percobaan ini, volume gas diukur pada tekanan lebih besar dari 1 atm.Boyle membuat pompa vakum menggunakan teknik tercangih yang ada waktu itu, dan ia mengamati bahwa gas pada tekanan di bawah 1 atm akan mengembang. Setelah ia melakukan banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan (6.1) untuk menggambarkan hubungan antara volume V dan tekanan P gas. Hubungan ini disebut denganhukum Boyle.PV = k (suatu tetapan) (6.1)Penampilan grafis dari percobaan Boyle dapat dilakukan dengan dua cara. Bila P diplot sebagai ordinat dan V sebagai absis, didapatkan hiperbola (Gambar 6.1(a)). Kedua bila V diplot terhadap 1/P, akan didapatkan garis lurus (Gambar 6.1(b)).

(a) Plot hasil percobaan; tekanan vs. volume(b) Plot hasil percobaan; volume vs 1/tekanan. Catat bahwa kemiringan k tetap.Volume dan temperaturSetelah lebih dari satu abad penemuan Boyle ilmuwan mulai tertarik pada hubungan antara volume dan temperatur gas. Mungkin karena balon termal menjadi topik pembicaraan di kotakota waktu itu. Kimiawan Perancis Jacques Alexandre Csar Charles (1746-1823), seorang navigator balon yang terkenal pada waktu itu, mengenali bahwa, pada tekanan tetap, volume gas akan meningkat bila temperaturnya dinaikkan. Hubungan ini disebut dengan hukum Charles, walaupun datanya sebenarnya tidak kuantitatif. Gay-Lussac lah yang kemudian memplotkan volume gas terhadap temperatur dan mendapatkan garis lurus (Gambar 6.2). Karena alasan inihukum Charlessering dinamakanhukum Gay-Lussac. Baik hukum Charles dan hukum Gay-Lussac kira-kira diikuti oleh semua gas selama tidak terjadi pengembunan.

Pembahasan menarik dapat dilakukan dengan hukum Charles. Dengan mengekstrapolasikan plot volume gas terhadap temperatur, volumes menjadi nol pada temperatur tertentu. Menarik bahwa temperatur saat volumenya menjadi nol sekiatar -273C (nilai tepatnya adalah -273.2 C) untuk semua gas. Ini mengindikasikan bahwa pada tekanan tetap, dua garis lurus yang didapatkan dari pengeplotan volume V1dan V2dua gas 1 dan 2 terhadap temperatur akan berpotongan di V = 0.Fisikawan Inggris Lord Kelvin (William Thomson (1824-1907)) megusulkan pada temperatur ini temperatur molekul gas menjadi setara dengan molekul tanpa gerakan dan dengan demikian volumenya menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan volumenya pada temperatur kamar, dan ia mengusulkan skala temperatur baru, skala temperatur Kelvin, yang didefinisikan dengan persamaan berikut.273,2 + C = K (6.2)Kini temperatur Kelvin K disebut dengantemperatur absolut, dan 0 K disebut dengantitik nol absolut. Dengan menggunakan skala temperatur absolut, hukum Charles dapat diungkapkan dengan persamaan sederhanaV = bT (K) (6.3)dengan b adalah konstanta yang tidak bergantung jenis gas.Menurut Kelvin, temperatur adalah ukuran gerakan molekular. Dari sudut pandang ini, nol absolut khususnya menarik karena pada temperatur ini, gerakan molekular gas akan berhenti. Nol absolut tidak pernah dicapai dengan percobaan. Temperatur terendah yang pernah dicapai adalah sekitar 0,000001 K.Avogadro menyatakan bahwa gas-gas bervolume sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, akan mengandung jumlah molekul yang sama (hukum Avogadro; Bab 1.2(b)). Hal ini sama dengan menyatakan bahwa volume real gas apapun sangat kecil dibandingkan dengan volume yang ditempatinya. Bila anggapan ini benar, volume gas sebanding dengan jumlah molekul gas dalam ruang tersebut. Jadi, massa relatif, yakni massa molekul atau massa atom gas, dengan mudah didapat.d. Persamaan gas idealEsensi ketiga hukum gas di atas dirangkumkan di bawah ini. Menurut tiga hukum ini, hubungan antara temperatur T, tekanan P dan volume V sejumlah n mol gas dengan terlihat.Tiga hukum GasHukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap)Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan:V = RTn/P (6.4)atauPV = nRT (6.5)R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut denganpersamaan keadaan gas idealatau lebih sederhanapersamaan gas ideal.Nilai R bila n = 1 disebut dengankonstanta gas, yang merupakan satu dari konstanta fundamental fisika. Nilai R beragam bergantung pada satuan yang digunakan. Dalam sistem metrik, R = 8,2056 x102dm3atm mol-1K-1. Kini, nilai R = 8,3145 J mol-1K-1lebih sering digunakan.Latihan 6.1Persamaan gas idealSampel metana bermassa 0,06 g memiliki volume 950 cm3pada temperatur 25C. Tentukan tekanan gas dalam Pa atau atm).Jawab: Karena massa molekul CH4adalah 16,04, jumlah zat n diberikan sebagai n = 0,60 g/16,04 g mol-1= 3,74 x 10-2mol. Maka, P = nRT/V = (3,74 x10-2mol)(8,314 J mol-1K-1) (298 K)/ 950 x 10-6m3)= 9,75 x 104J m-3= 9,75 x 104N m-2= 9,75 x 104Pa = 0,962 atmDengan bantuan tetapan gas, massa molekul relatif gas dapat dengan mudah ditentukan bila massa w, volume V dan tekanan P diketahui nilainya. Bila massa molar gas adalah M (g mol-1), akan diperoleh persamaan (6.6) karena n = w/M.PV = wRT/M (6.6)makaM = wRT/PV (6.7)Latihan 6.2 Massa molekular gasMassa wadah tertutup dengan volume 0,500 dm3adalah 38,7340 g, dan massanya meningkat menjadi 39,3135 g setelah wadah diisi dengan udara pada temperatur 24 C dan tekanan 1 atm. Dengan menganggap gas ideal (berlaku persamaan (6.5)), hitung "seolah" massa molekul udara.Jawab: 28,2. Karena ini sangat mudah detail penyelesaiannya tidak diberikan. Anda dapat mendapatkan nilai yang sama dari komposisi udara (kira-kira N2:O2= 4:1).e. Hukum tekanan parsialDalam banyak kasus Anda tidak akan berhadapan dengan gas murni tetapi dengancampuran gasyang mengandung dua atau lebih gas. Dalton tertarik dengan masalah kelembaban dan dengan demikian tertarik pada udara basah, yakni campuran udara dengan uap air. Ia menurunkan hubungan berikut dengan menganggap masing-masing gas dalam campuran berperilaku independen satu sama lain.Anggap satu campuran dua jenis gas A (nAmol) dan B (nBmol) memiliki volume V pada temperatur T. Persamaan berikut dapat diberikan untuk masing-masing gas.pA= nART/V (6.8)pB= nBRT/V (6.9)pAdan pBdisebut dengan tekanan parsial gas A dan gas B.Tekanan parsialadalah tekanan yang akan diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seandainya gas tersebut sepenuhnya mengisi wadah.Dalton meyatakanhukum tekanan parsialyang menyatakantekanan totalP gas sama dengan jumlah tekanan parsial kedua gas. Jadi,P = pA+ pB= (nA+ nB)RT/V (6.10)Hukum ini mengindikasikan bahwa dalam campuran gas masing-masing komponen memberikan tekanan yang independen satu sama lain. Walaupun ada beberapa gas dalam wadah yang sama, tekanan yang diberikan masing-masing tidak dipengaruhi oleh kehadiran gas lain.Bila fraksi molar gas A, xA, dalam campuran xA= nA/(nA+ nB), maka pAdapat juga dinyatakan dengan xA.pA= [nA/(nA+ nB)]P (6.11)Dengan kata lain, tekanan parsial setiap komponen gas adalah hasil kali fraksi mol, xA, dan tekanan total P.Tekanan uap jenuh(atau dengan singkat disebuttekanan jenuh) air disefinisikan sebagai tekanan parsial maksimum yang dapat diberikan oleh uap air pada temperatur tertentu dalam campuran air dan uap air. Bila terdapat lebih banyak uap air, semua air tidak dapat bertahan di uap dan sebagian akan mengembun.Latihan 6.3Hukum tekanan parsialSebuah wadah bervolume 3,0 dm3mengandung karbon dioksida CO2pada tekanan 200 kPa, dansatu lagi wadah bervolume 1,0 dm3mengandung N2pada tekanan 300 kPa. Bila kedua gas dipindahkan ke wadah 1,5 dm3. Hitung tekanan total campuran gas. Temperatur dipertahankan tetap selama percobaan.Jawab: Tekanan parsial CO2akan menjadi 400 kPa karena volume wadah baru 1/2 volume wadah sementara tekanan N2adalah 300 x (2/3) = 200 kPa karena volumenya kini hanya 2/3 volume awalnya. Maka tekanan totalnya 400 + 200 = 600 kPa.http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/gas1/hukum-gas-ideal/Gas Ideal dan Gas NyataGas Ideal adalah gas yang mematuhi persamaan gas umum dari pV = nRTdan hukum gas lainnya di semua suhu dan tekanan.p=Tekanan absolut gas(atm)V=volum spesifik gas (liter)R=konstantagas(0,082L.atm/molatau8,314j/kmolT=suhu temperatur absolut gas (k)n=jumlah mol gasPengaruh TekananGas-gas yang kompresibel lebih pada tekanan rendah dan kurang kompresibelpada tekanan tinggi dari yang diharapkan dari perilaku ideal.Pengaruh Temperatur/SuhuPenyimpangan dari perilaku gas nyata kurang ideal dengan peningkatansuhu.Dengan demikian, gas nyata menunjukkan perilaku yang ideal padatekanan rendah dan suhu tinggi.Kriteria Gas Ideal:1)Partikel gas ideal tersebar merata dalam ruang yg sempit, jumlahnya banyak.2)Partikelgasidealbergerakarahnyasembarangan(acak).3) Partikel gas memenuhhi hukum newton.Sifat Gas Ideal1)Molekul-molekulgasmerupakanmateribermasayangdianggaptidakmempunyai volume.2)Gayatarik menarik atautolak menolak antaramolekuldi anggap nol.Contoh gas ideal : CO2,NO2,C2H2,CFC,O2,O3Gas nyata adalah gas yang tidak mematuhi persamaan dan hukum gas lainya disemua kondisi suhu dan tekanan.Sifat Gas nyata :1)Volume gas nyata tidak dapat di abaikan.2)Terdapat gayatarik menarikantara molekul-molekul gas,terutamajikatekananvolumediperbesarataudiperkecil.3)Adanyainteraksiataugayatarikmenarikantaramolekulgasnyatayangsangatkuatyangmenyebabkanmolekulnyatidaklurusdantekanandinding menjadi lebih kecil dari pada gas ideal.Penyebab PenyimpanganVan der Waal menunjukkan asumsi kesalahan yang dibuat dalam merumuskanmodel kinetik molekular gas.Kekuatan tarik antara molekul gas dianggap diabaikan. Asumsi ini hanya berlakupada tekanan rendah dan suhu tinggi karena dalam kondisi molekulberjauhan. Tetapi pada tekanan tinggi dan suhu rendah volume gas kecil dansehingga kekuatan menarik meskipun sangat kecil.Perbedaan Gas Nyata dan gas ideal-)Gas Ideal patuhi semua hukum dalam semua gas keadaan suhu dan tekanan.Gas nyata mematuhi hukum gas hanya pada tekanan suhu rendah dantinggi.-)Volume yang ditempati oleh molekul diabaikan dibandingkan dengan totalvolume ditempati oleh gas.Volume yangditempatioleh molekultidakdapat diabaikandibandingkandengantotalvolumeditempatiolehgas.-)Kekuatan tarik antara molekul diabaikan.Kekuatantarik yangtidak dapatdiabaikan samasekali suhudan tekanan.-)Mematuhi persamaan gas idealpV = nRTMematuhi persamaan Van Der WaalsGAS IDEAL DAN TEORI KINETIK GASI.PENGERTIAN GAS IDEALGas ideal adalah suatu gas yang diidekan oleh manusia, secara real gas ideal tidakditemukan di permukaan bumi. Gas real pada tekanan di bawah kira-kira dua kali tekananatmosfer dapat dilakukan sebagai gas ideal. Bahkan dalam hal uap jenuh pada kesetimbangandengan uap cairnya persamaan keadaan gas ideal bisa dipakai jika tekanan uapnya rendah.Untuk memberikan gambaran tentang keadaan gas ideal para ahli memberikan diskripsi baiksecara makroskopik maupun secara mikroskopik yang akan dibahas pada sub babselanjutnya.II.TEORI KINETIK GASTeori kinetik gas menjelaskan tentang sifat-sifat makroskopis gas, seperti tekanan,temperatur, volume dengan menganggap komposisi dan gerak molekul. Secara esensial, teoriini mengungkapkan bahwa tekanan bukan tolakan antara molekul diam, namun tumbukanantara molekul-molekul yang bergerak dengan kecepatan tertentu. Teori kinetik disebut jugateori kinetik molekul atau teori tumbukan.Asumsin Dasar Teori Kinetik molekul gas adalah sebagai berikut.a)Dalam satu satuan volume dari gas berisi jumlah molekul yang cukup banyakAsumsi dasar ini didasari atas penemuan bilangan Avogadro yang menunjukkan jumlahmolekul dalam 1 kgmol pada tekanan 76 cmHg dan temperature 00C (keadaan normal).1 kgmol = 22,4 m31 kgmol berisi 6,03 x 1023Dari ketentuan ini dapat dihitung bahwa dalam 1 m3gas dalam kondisi normal/standarterdapat 3 x 1025molekul. Jumlah ini cukup besar.b)Molekul terpisah pada jarak yang jauh bila dibandingkan dengan ukuran molekul itu sendiridan dalam keadaan terus bergerakBerdasarkan kondisi standard (tekanan 76 cmHg dan temperature 00C), 1 m3berisi 3 x1025molekul. Tentukan berapa kali diameter molekul jarak antar molekul tersebut. Dalamkondisi standar diperkirakan diameter molekul 3 x 10-10m.c)Molekul tidak melakukan gaya satu sama lain kecuali pada saat bertumbukanAsumsi ini memberi petunjuk bahwa di antara dua tumbukan molekul bergerak lurusberaturan.d)Tumbukan antara dua molekul adalah tumbukan lenting sempurna. Dinding tempat tumbukanlicin sempurnaAsumsi ini menunjukkan bahwa kecepatan searah dinding tidak berubah besarnya.e)Pada saat tidak ada gaya dari luar kedudukan molekul dalam satu volume tersebar merata diseluruh ruanganPengertian ini memberi petunjuk bahwa, jika:V = volume yang ditempati molekulN = jumlah molekul dalam volume Vn = jumlah molekul per satuan volumemenurut asumsi dasar tersebut, maka di setiap titik dalam volume V harga n harus sama.dN= n dVJika diambil volume dV yang cukup kecil maka dalam volume dV ini akan terdapat sejumlahmolekul dN yang besarnya dapat dinyatakan denganRumus di atas berlaku untuk dV yang masih bisa ditempati oleh sejumlah molekul yangcukup besar, sedangkan rumus di atas tidak akan berlaku jika dV kecil sekali hingga lebihkecil dari volume sebuah molekul sehingga dN dan dV adalah nol.f)Semua arah dari kecepatan molekul memiliki kemungkinan yang samaAsumsi ini memberi petunjuk bahwa arah kecepatan molekul pada suatu saat bisadianggap ke arah ke mana saja.Untuk dapat menganalisa asumsi ini pada setiap molekul dipasangkanvektor yang menyatakan arah dan besar kecepatan molekul. Semua vektor ini dipindahkan ketitik awal dan dengan pusat titik awal dibuat bola dengan jari-jari sembarangan r. Vektor-vektor kecepatan diperpanjang hingga menembus bidang kaca. Jumlah titik tembus padabidangbolaakansamajumlahnyadenganmolekulyangadadalambola.Karenamolekultersebar merata sesuai dengan asumsi di atas maka titik tembus harus tersebar merata pula dibidang bola. Halini berartibahwa kecepatan molekul arahnya merata dalambola, yang akandijelakan selanjutnya pada gambar berikut:Dari gambar dapat dilihat untuk molekul m1kecepatan v1dan titik tembuspada bidang bola setelah v1dipindahkan menjadi v1 adalah T1. Untuk molekulnya m2dengankecepatan v2titik tembusnya pada bidang bola adalah T2. Jika semua molekul dalam bolaadalah N molekul maka titik tembus pada dinding bola ada N buahhttp://www.academia.edu/5064138/GAS_IDEAL_DAN_TEORI_KINETIK_GASThe Ideal Hukum GasDaftar Isi1. 1.Pendahuluan2. 2.Ideal Gas Persamaan3. 3.Hukum Gas Sederhana1. 3.1.Hukum Boyle2. 3.2.Hukum Charles '3. 3.3.Hukum Avogadro4. 3.4.Hukum Amontons '4. 4.Standar Suhu dan Tekanan (STP)5. 5.Unit P, V dan T1. 5.1.Unit Tekanan2. 5.2.The Constant Gas (R)6. 6.Aplikasi Ideal Hukum Gas7. 7.Links luar8. 8.Referensi9. 9.KontributorBanyak ahli kimia telah bermimpi memiliki sebuah persamaan yang menggambarkan hubungan molekul gas terhadap lingkungannya seperti tekanan atau suhu.Namun, mereka telah mengalami banyak kesulitan karena fakta bahwa selalu ada faktor-faktor yang mempengaruhi lain seperti gaya antarmolekul.Meskipun fakta ini, ahli kimia datang dengan persamaan gas sederhana untuk mempelajari perilaku gas sementara menempatkan mata terhadap minor factors.The Ideal Hukum Gas sangat sederhana.PengantarSebelum kita melangkah lebih jauh, kita harus memahami bahwa hukum gas ini sangatideal.Kata kunci adalah ideal, maka mengapa dicetak miring dalam kalimat terakhir.Sebagai mahasiswa, dosen, dan ahli kimia, kadang-kadang kita perlu memahami konsep-konsep sebelum kita bisa menerapkannya, dan dengan asumsi gas berada dalam kondisi ideal di mana ia tidak terpengaruh oleh kondisi dunia nyata akan membantu kita lebih memahami perilaku gas.Agar gas menjadiideal,perilakunya harus mengikutiTeori Kinetic-MolekulersedangkanGas Non-Idealakan menyimpang dari teori ini karena kondisi dunia nyata.Ketika berhadapan dengan gas, persamaan yang terkenal digunakan untuk menghubungkan semua faktor yang dibutuhkan untuk memecahkan masalah gas.Persamaan ini dikenal sebagai Ideal Gas Persamaan.Dalam J. Chem.Educ, Luder membuat titik yang berhubungan dengan subyek ini, yang merupakan persamaan ini hanya ideal.Seperti yang kita sudah tahu, apa yang ideal tidak ada.Dalam masalah ini, ia mencatat bahwa ketika menggunakan persamaan ini, dua asumsi terkenal harus telah dibuat sebelumnya: (1) partikel tidak memiliki gaya yang bekerja di antara mereka, dan (2) partikel-partikel ini tidak mengambil ruang apapun, berarti mereka Volume benar-benar diabaikan.Sebuahgas idealadalah gas hipotetis bermimpi oleh ahli kimia dan mahasiswa karena akan jauh lebih mudah jika hal-hal seperti gaya antarmolekul tidak ada untuk mempersulit sederhanaIdeal Hukum Gas.Gas Ideal dasarnya titik massa bergerak konstan, acak, garis lurus gerak.Perilakunya dijelaskan oleh assumtions tercantum dalamTeori Kinetik-Molekular Gas.Definisi gas ideal kontras dengan definisi Gas Non-Ideal, karena persamaan ini mewakili bagaimana gas benar-benar berperilaku dalam kenyataan.Untuk saat ini, mari kita fokus pada Gas Ideal.The Ideal Gas PersamaanSebelum kita melihatIdeal Gas Persamaan,mari kita menyatakan variabel gas empat dan satu konstan untuk pemahaman yang lebih baik.Empat variabel gas adalah:tekanan(P),volume(V),jumlah mol gas(n), dansuhu(T).Terakhir, konstan dalam persamaan di bawah ini adalah R, yang dikenal sebagaikonstanta gas,yang akan dibahas secara mendalam lebih lanjut kemudian:\ [PV = nRT \]Cara lain untuk menggambarkan gas ideal adalah untuk menggambarkannya dalam matematis.Pertimbangkan persamaan berikut:\ [\ Dfrac {PV} {} = nRT 1 \]Sebuah gas ideal akan selalu sama dengan 1 jika dihubungkan ke persamaan ini.Semakin besar menyimpang dari nomor 1, maka akan semakin berperilaku seperti gas nyata daripada ideal.Beberapa hal yang harus selalu diingat ketika bekerja dengan persamaan ini, karena Anda mungkin akan sangat membantu ketika memeriksa jawaban Anda setelah bekerja keluar masalah gas. Tekanan berbanding lurus dengan jumlah molekul dan suhu.(Karena P adalah di sisi berlawanan dari persamaan dengan n dan T) Tekanan, bagaimanapun, adalah tidak langsung sebanding dengan volume.(Karena P adalah pada sisi yang sama dari persamaan dengan V)CATATAN:trik untuk menghafal rumus ini adalah untuk memikirkan dua kata Pervert dan Nerd.Memikirkan mereka?Sekarang bubur mereka ke dalam satu kata, dan membuat suara sehingga suara jenis sepertiPerrvvnert.Pervnert.PVnRT.Hukum Gas SederhanaThe Ideal Hukum Gas hanyalah kombinasi dari semua Hukum Gas Simple (Hukum Boyle, Hukum Charles ', dan Hukum Avogadro), dan jadi belajar satu ini berarti bahwa Anda telah belajar mereka semua.Hukum Gas Simple selalu dapat diturunkan daripersamaan Ideal Gas.

Hukum BoyleHukum Boyle menggambarkan hubungan proporsional terbalik antara tekanan dan volume pada suhu konstan dan jumlah tetap gas.Hukum ini berasal dari manipulasi Hukum Gas Ideal.\ [P \ propto \ dfrac {1} {V} \]Persamaan:\ [P_1V_1 = P_2V_2 \]Persamaan ini akan ideal ketika bekerja dengan masalah meminta nilai awal atau akhir dari tekanan atau volume gas tertentu ketika salah satu dari dua faktor yang hilang.Hukum Charles 'Hukum Charles menggambarkan hubungan berbanding lurus antara volume dan temperatur (di Kelvin) dari jumlah yang tetap dari gas, ketika tekanan tetap konstan.\ [\ V propto \; T \]Persamaan:\ [\ Dfrac {} {V_1 T_1} = \ dfrac {} {V_2 T_2} \]Persamaan ini dapat digunakan untuk memecahkan nilai awal atau akhir dari volume atau suhu di bawah kondisi mengingat bahwa tekanan dan jumlah mol gas tetap sama.Hukum AvogadroVolume gas berbanding lurus dengan jumlah gas pada suhu dan tekanan konstan.\ [V \ propto \; n \]Persamaan:\ [\ Dfrac {} {V_1 n_1} = \ dfrac {} {V_2 n_2} \]Hukum Avogadro dapat menerapkan dengan baik untuk masalah menggunakanStandar Suhu dan Tekanan(lihat di bawah), karena menetapkan jumlah tekanan dan temperatur.Hukum Amontons 'Mengingat sejumlah konstan mol gas dan volume tidak berubah, tekanan berbanding lurus dengan suhu.\ [P \ propto \; T \]Persamaan:\ [\ Dfrac {} {P_1 T_1} = \ dfrac {} {P_2 T_2} \]Hukum Boyle, Hukum Charles ', dan Hukum Avogradro dan Hukum Amontons yang diberikan dalam kondisi tertentu secara langsung menggabungkan mereka tidak akan bekerja.Melalui matematika maju (disediakan di luar link jika Anda tertarik), sifat-sifat tiga hukum gas sederhana akan memberikan Ideal Gas Persamaan.Standar Suhu dan Tekanan (STP)Kondisi standar suhu dan tekanan dikenal sebagaiSTP.Dua hal yang harus Anda tahu tentang hal ini tercantum di bawah ini. Nilai universal STP adalah 1 atm (tekanan) dan 0oC.Perhatikan bahwa formulir ini secara khusus menyatakan 0oderajat C, tidak 273 Kelvin, bahkan berpikir Anda akan harus mengkonversi ke Kelvin saat memasukkan nilai ini ke dalam persamaan Ideal Gas atau salah satu persamaan gas sederhana. Di STP, 1 mol gas akan mengambil 22,4 L dari volume wadah.Unit P, V dan TTabel di bawah ini memuat daftar unit yang berbeda untuk masing-masing properti.FaktorVariabelUnit

TekananPatmTorrPammHg

VolumeVLm

Molesnmol

SuhuTK

Konstan GasR *melihatNilai dari Rtabel di bawah ini

Perhatikan hal-hal tertentu seperti suhu selalu di nyaunit SIdari Kelvin (K) daripada Celcius (C), dan jumlah gas selalu diukur dalam mol.tekanan Gasdan volume, di sisi lain, mungkin memiliki berbagai unit yang berbeda, jadi pastikan untuk mengetahui bagaimana mengkonversi ke unit yang sesuai jika diperlukan.Unit TekananGunakan tabel berikut sebagai referensi untuk tekanan.Unit umum dari Tekanan

SatuanSimbolSetara dengan 1 atm

Suasanaatm1 atm

Milimeter MercurymmHg760 mmHg

TorrTorr760 Torr

PascalPa101.326 Pa

KilopascalkPa *101,326 kPa

Barbar1,01325 bar

Milibarmb1013,25 mb

* Catatan: ini adalah satuan SI untuk tekananThe Constant Gas (R)Inilah bagian yang sulit ketika datang kekonstanta gas,R. Nilai RAKANberubah ketika berhadapan dengan unit yang berbeda dari tekanan dan volume (faktor Suhu diabaikan karena suhu akan selalu berada dalam Kelvin bukannya Celcius ketika menggunakan persamaan Ideal Gas ).Hanya melalui nilai yang sesuai dari R akan Anda mendapatkan jawaban yang benar dari masalah.Ini hanyalah konstan, dan nilai-nilai yang berbeda dari R berkorelasi sesuai dengan unit yang diberikan.Ketika memilih nilai R, memilih salah satu dengan unit yang sesuai dari informasi yang diberikan (kadang-kadang unit diberikan harus dikonversi sesuai).Berikut adalah beberapa nilai-nilai yang umum digunakan R:Nilai dari R

0.082057 L atm mol-1K-1

62,364 L mol-1TorrK-1

8,3145 m3Pa mol-1K-1

8,3145 J mol-1K-1 *

* Catatan: ini adalah satuan SI untuk konstanta gasPertanyaan mengusulkan:Jadi, yangnilai Rharus saya gunakan?Karena berbagai nilai R dapat Anda gunakan untuk memecahkan masalah.Hal ini penting untuk mencocokkan unit Anda Tekanan, Volume, jumlah mol, dan Suhu dengan unit R.Contoh 1

Jika Anda menggunakan nilai pertama dari R, yang merupakan0.082057 L atm mol-1K-1,unit Anda untuk tekanan harusatm,untuk volume harusliter,untuk suhu harusKelvin. Jika Anda menggunakan nilai kedua R, yaitu62,364 L mol-1Torr K-1,unit Anda untuk tekanan harusTorr,untuk volume harusliter,dan untuk suhu harusKelvin.

Aplikasi Ideal Hukum GasBagaimana Anda tahu Ideal Gas Persamaan adalah persamaan yang benar untuk digunakan?Gunakan Ideal Gas Persamaan untuk memecahkan masalah ketikajumlah gas yang diberikandanmassa gas adalah konstan.Ada berbagai jenis masalah yang akan memerlukan penggunaan Ideal Gas Persamaan. Pemecahan untuk variabel yang tidak diketahui Awal dan Akhir Tekanan parsialReferensi1. Hutchinson,The Ideal Hukum GasJohn..Connexions.16 Januari 2005 .2. Laugier, Alexander, Garai, Jozef."Penurunan Hukum Gas Ideal."Jurnal Pendidikan Kimia.2007, Vol.84, Iss.11, pgs.1832 -1833.3. Levine, S. "Penurunan Hukum Gas Ideal."Journal of Chemical Education.1985, Vol.62, Iss.5, pgs.399.4. Luder, WF "Ideal Definisi Gas."Jurnal Kimia Pendidikan.1968, 45 (5), P351 DOI: 10.1021/ed045p351.15. Petrucci, Ralph H., William S. Harwood, FG Herring, dan Jeffry D. Madura.Kimia Umum: Prinsip dan Aplikasi Modern.9th ed.Upper Saddle River: Pearson Education, Inc, 2007.6. Timberlake, Karen.General Organik dan Biological Chemistry.Prentice Hall, 2007.7. Barat, John B. "Robert Boyle buku tengara 1660 dengan percobaan pertama pada rarified udara" Journal of Applied Physiology 98:31-39 2005.doi: 10.1152/japplphysiol.00759.2004GAS IDEAL DAN GAS IDEAL HUKUM

Halaman ini melihat pada asumsi yang dibuat dalam Teori Kinetic tentang gas ideal, dan mengambil pandangan pengantar di Ideal Gas Hukum: pV = nRT.Ini dimaksudkan hanya sebagai pengantar cocok untuk mahasiswa kimia di sekitar Inggris Sebuah standar tingkat (untuk 16 - 18 tahun), dan sehingga tidak ada upaya untuk menurunkan hukum gas ideal dengan menggunakan perhitungan fisika gaya.

Asumsi Teori kinetik tentang gas yang idealTidak ada hal seperti gas ideal, tentu saja, tetapi banyak gas berperilaku kurang seolah-olah mereka yang ideal pada suhu kerja biasa dan tekanan.Gas nyata ditangani dengan lebih rinci pada halaman lain.Asumsi adalah: Gas yang terdiri dari molekul yang berada dalam gerakan konstan acak dalam garis lurus. Molekul-molekul berperilaku bola sebagai kaku. Tekanan ini disebabkan oleh tabrakan antara molekul dan dinding wadah. Semua tabrakan, baik antara molekul sendiri, dan antara molekul dan dinding wadah, yang elastis sempurna.(Itu berarti bahwa tidak ada kehilangan energi kinetik selama tabrakan.) Suhu gas sebanding dengan energi kinetik rata-rata molekul.Dan kemudian dua asumsi benar-benar kunci, karena ini adalah dua cara yang paling penting di mana gas nyata berbeda dari gas ideal: Tidak ada (atau seluruhnya diabaikan) gaya antarmolekul antara molekul gas. Volume yang ditempati oleh molekul sendiri sepenuhnya diabaikan relatif terhadap volume wadah.

The Ideal Gas PersamaanPersamaan gas ideal adalah:pV = nRTSecara keseluruhan, ini adalah persamaan mudah diingat dan digunakan.Masalah terletak hampir seluruhnya di unit.Saya mengasumsikan bawah bahwa Anda bekerja dalam satuan SI yang ketat (karena Anda akan jika Anda melakukan pemeriksaan yang berbasis di Inggris, misalnya).Tabel steamKlik di sini untuk melihat atau mencetak tabel uap jenuh kami.Apa yang dimaksud dengan tabel steam?Sebuah tabel uap adalah kumpulan data eksperimen pada suhu, tekanan, volume dan energi yang terkandung dalam air dan uap.Data ini disusun dalam kolom untuk dibaca.Hal ini dapat didasarkan pada skala tekanan baik absolut atau relatif.Relatif (gauge) tekanan yang digunakan dalam tabel uap kami.Utilitas tabel steamTabel uap membantu kita membuat perhitungan yang diperlukan untuk membuat baik penggunaan uap dalam berbagai situasi yang dihadapi dalam industri.Tabel uap juga dapat membantu mendiagnosa masalah.Tabel steam memberikan suhu steam jika kita tahu tekanan dan terbalik, mereka memberikan tekanan jika kita tahu suhu.Akibatnya, salah satu cara yang paling umum untuk menggunakan tabel uap adalah untuk menyimpulkan tekanan uap perkiraan dalam pipa setelah mengukur suhu luarnya dengan termometer inframerah (senapan panas inframerah).Hal ini sangat berguna dalam situasi di mana tidak ada alat ukur pada pipa.Tabel steam juga memberikan volume air dan uap pada berbagai suhu dan tekanan, yang berguna untuk benar ukuran peralatan.Lebih penting lagi, tabel steam memberi kita jumlah energi yang digunakan oleh air ketika perubahan dari cair menjadi uap (penguapan) dan sebaliknya (kondensasi).Tabel steam juga memberikan informasi tentang perubahan energi dalam uap saat berjalan dari satu tekanan ke yang lain atau dari satu suhu yang lain.Ketika kita membutuhkan uap untuk melakukan pekerjaan yang membutuhkan kuantitas tertentu dari energi, kita dapat menemukan berapa kilogram uap yang diperlukan dengan mengacu pada tabel uap.Singkatnya, tabel steam berisi informasi tentang jumlah energi yang dipertukarkan, hubungan antara temperatur dan tekanan dan volume masing-masing air dan uap.

Gambar 1.Setup eksperimental untuk tabel steamAsal tabel steamData percobaan dalam tabel uap telah diukur di laboratorium dengan instrumen presisi.Mereka telah diverifikasi berkali-kali selama bertahun-tahun dan karena itu sangat handal.Pengalaman yang sangat sederhana digunakan untuk membangun tabel uap.Dalam perangkat tertutup, di mana aliran tertentu beredar air, kami memperkenalkan arus listrik dikenal.Dengan saat ini, kita tahu jumlah yang tepat dari panas yang ditambahkan dan kami hanya mencatat tekanan dan temperatur di mana sistem stabil.Gambar 1 menunjukkan setup eksperimental digunakan untuk mengumpulkan data untuk tabel uap.Unit tabel steamUnit dalam tabel uap kami adalah bagian dari sistem Inggris.Namun, unit sistem metrik untuk suhu dan tekanan juga diberikan.Tabel uap lainnya akan memasok unit dari sistem metrik atau campuran unit.Tidak peduli satuan yang digunakan, nilai-nilai eksperimental yang sama yang digunakan untuk membangun semua tabel uap dan relatif mudah untuk beralih dari satu sistem ke sistem lain dengan menggunakan formula yang tepat.Dalam tabel uap kami, tekanan relatif ditunjukkan di kedua lb / in2(psig) dan kPa dan mereka menempati dua kolom pertama.Suhu dalam derajat Fahrenheit(oF) dan Celcius(oC) menempati dua kolom berikut.Kolom 5thmenunjukkan panas laten penguapan (energi yang tersimpan dalam uap setelah air cair telah mencapai suhu saturasi) di Btu / lb.Kolom 6thmenunjukkan panas sensitif (energi yang tersimpan dalam air pada suhu saturasi) di Btu / lb.Kolom 7thmenunjukkan total energi (energi total yang tersimpan dalam uap, termasuk panas sensitif dan panas laten penguapan) di Btu / lb.Sebelah kolom terakhir menunjukkan volume uap di ft3/ lb sedangkan kolom terakhir menunjukkan volume air dalam ft3/ lbPengamatan pada tabel steamHal ini penting untuk dicatat bahwasatu dan hanya satu suhu saturasisesuai dengan setiap tekanan.Sebaliknya, satu dan hanya satu tekanan saturasi sesuai dengan masing-masing suhu.Data ini berlaku untuk uap air murni.Kehadiran pengotor akan mengubah nilai-nilai.Ingatlah bahwa semakin banyak tekanan naik, semakin mendidih suhu meningkat.Sebagai tekanan naik, panas laten penguapan uap menurun sementara panas yang masuk akal dari kenaikan air.Pada tekanan sekitar 300 psig 1, kedua nilai praktis sama.Pada tekanan 193 psig 3,titik kritistercapai dan panas laten penguapan adalah nihil.Di luar titik kritis, uap dikenal sebagai"superkritis".Gambar 2.Panas laten menurut tekananGambar 3.Panas sensible menurut tekanan

Seperti yang bisa kita lihat pada gambar 4, total energi dalam satu pon air meningkat dengan tekanan sampai 300 psig dan kemudian mulai menurun.Jumlah energi adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk membuat kenaikan suhu air sampai air mendidih dan menguap sepenuhnya.

Gambar 4.Jumlah energi dalam steam sesuai dengan tekananVolume uap menurun sebagai tekanan meningkat.Hal ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa pasukan tekanan uap untuk menempati volume yang lebih kecil.Pada awalnya, pada tekanan rendah, penurunan volume sangat penting: volume uap pergi dari 26,8 pi3/ lb pada 0 psig ke 4,87 pi3/ lb pada 75 psig.Ada konsekuensi penting untuk variasi dalam volume.Misalnya, operasi boiler pada tekanan rendah menginduksi carry-over dalam pipa karena gelembung uap dalam air boiler jauh lebih besar dari pada tekanan tinggi.Ketika gelembung besar meledak di permukaan, mereka membuang tetesan air yang bisa dipindahkan ke dalam pipa steam.Selain itu, volume yang lebih besar dari uap pada tekanan rendah menunjukkan bahwa pipa yang lebih besar diperlukan untuk uap beredar pada kecepatan aliran yang diinginkan.Masalah yang sama terjadi ketika permintaan steam sangat tinggi, yang menyebabkan tekanan di dalam boiler untuk mengurangi.Peningkatan mendadak dalam gerakan mendidih mengembang massa air dalam boiler, menyebabkan carry-over.Pelajari lebih lanjut tentang carry-over.Volume air cair sangat stabil dan hampir tidak berubah ketika tekanan meningkat.Inilah sebabnya mengapa kita mengatakan bahwa air mampat, karakteristik digunakan dalam sistem hidrolik untuk mesin-mesin berat.Ketika kita mencapai tekanan dari 3 193 psig, volume cairan dan uap adalah sama.Ini adalahtitik kritis.

Gambar 5.Tenaga uap sesuai dengan tekananPerhatikan bahwa nilai-nilai pertama dalam tabel uap berada di bawah tekanan atmosfer.Dengan kata lain, ini adalah situasi vakum.Semakin besar vakum, semakin rendah suhu didih cairan.Dalam kekosongan 25 inci air, air mendidih pada suhu ambien: 21oC.Jelas, air mendidih pada suhu di bawah titik beku adalah mustahil, karena air kemudian padat.Peningkatan volume uap sangat cepat karena vakum mendapat lebih besar.Menggunakan uap pada kondisi ini akan memerlukan pipa besar.Sebagai contoh, pemanasan uap vakum digunakan di masa lalu menawarkan kontrol suhu yang baik, tetapi diperlukan pipa besar.

http://www.systhermique.com/steam-condensate/tables/A. AirAir adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, dimana satu molekul airtersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atomoksigen. Air secara fisik bersifat tidak memiliki warna, tidak berasa, dan tidakberbau. Air dapat berwujud padat, cair, maupun gas. Air sering disebut sebagaipelarut universal karena air memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zatkimia lainnya, seperti garam-garam, gula, dan asam.Meskipun air bukan merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan lain,namun air sangat essensial dalam kelangsungan proses biokimiawi makhlukhidup. Air sangat penting dalam aktivitas kehidupan, seperti dalam pengembanganteknologi pangan, transportasi, energi listrik, aktivitas rumah tangga, dan sebagaiair minum.1. Sifat AirSifat air dapat digolongkan ke dalam sifat fisis, kimia, dan biologis. Sifat fisisdari air didapatkan dalam ketiga wujudnya, yaitu bentuk padat sebagai es, bentukcair sebagai air, dan bentuk gas sebagai uap air. Bentuk yang didapat tergantungpada keadaan cuaca setempat.Sifat kimia dari air yaitu mempunyai pH 7 (netral) dan oksigen terlarut (DO)jenuh pada 9 mg/l. Air merupakan pelarut universal, hampir semua jenis zat dapatlarut dalam air. Air juga merupakan cairan biologis, yaitu terdapat di dalam tubuh52semua organisme.Sifat biologis dari air yaitu di dalam perairan selalu terdapat kehidupan floradan fauna. Benda hidup ini berpengaruh timbal balik terhadap kualitas air (Slamet,2002).