MAKALAH

“GAS TIDAK IDEAL (REAL GAS)”

Disusun untuk memenuhi tugas Fisika Statistik

Oleh :

Cita Dewi Nindi Tara Sakti (141810201023)

Rizki Agus Wijanarko (141810201048)

Nurfaizatul Jannah (141810201051)

Shelly Rismawati (141810201052)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2016

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gas adalah salah satu dari tiga keadaan materi. Gas mempunyai sifat

khusus yang tidak dimiliki oleh zat cair maupun zat padat. Salah satu yang

menarik dari gas adalah sifat-sifatnya yang tidak tergantung dari kompisisi

kimianya. Semua gas memperlihatkan sifat-sifat yang hampir sama, bila variabel

seperti tekanan dan suhunya diubah.

Sifat-sifat fisik gas secara umum dapat dinyatakan dalam hukum-hukum

gas. Hukum-hukum ini berlaku untuk gas ideal, sedangkan untuk gas tidak ideal

(gas tidak ideal) seperti yang banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari,

rumusannya agak menyimpang. Meski demikian, sifat-sifat ideal suatu gas bisa

didekati oleh gas tidak ideal pada kondisi tertentu.

Pada makalah ini akan dibahas beberapa hal mengenai gas tidak ideal

seperti sifat-sifatnya, persamaan Van Der Walls, faktor kompresibilitas, koefisien

virial, pengembunan, konstanta kritis, asas keadaan yang bersesuaian dan

fugasitas gas tidak ideal.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa rumusan

masalah sebagai berikut :

1. Apa yang dimaksud dengan gas tidak ideal?

2. Bagaimana sifat yang dimiliki oleh gas tidak ideal?

3. Bagaimana persamaan Van Der Walls untuk gas tidak ideal?

4. Apa yang dimaksud dengan faktor kompresibilitas gas tidak ideal?

5. Apa yang dimaksud dengan koefisien virial gas tidak ideal?

6. Apa itu pengembunan dalam gas tidak ideal?

7. Apa yang dimaksud dengan konstanta kritis gas tidak ideal?

8. Apa yang dimaksud dengan asas keadaan yang bersesuaian dalam gas

tidak ideal?

9. Apa yang dimaksud dengan fugasitas gas tidak ideal?

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan yang ingin dicapai dalam

penulisan makalah ini adalah :

1. Mengetahui pengertian gas tidak ideal

2. Mengetahui sifat-sifat yang dimiliki oleh gas tidak ideal

3. Mengetahui persamaan Van der Waals untuk gas tidak ideal

4. Mengetahui apa yang dimaksud dengan faktor kompresibilitas gas tidak

ideal

5. Mengetahui apa yang dimaksud dengan koefisien virial gas tidak ideal

6. Mengetahui pengembunan dalam gas tidak ideal

7. Mengetahui apa yang dimaksud dengan asas keadaan yang bersesuaian

dalam gas tidak ideal

8. Mengetahui fugasitas gas tidak ideal

1.4 Manfaat Penulisan

1. Memeberikan informasi tentang gas tidak ideal

2. Memberikan informasi tentang sifat-sifat gas tidak ideal

3. Memberikan informasi tentang persamaan Van der Waals.

4. Memberikan informasi tentang faktor kompresibilitas

5. Memberikan informasi tentang koefisien virial

6. Memberikan informasi tentang pengembunan

7. Memberikan informasi tentang konstanta kritis

8. Memberikan informasi tentang asas keadaan yang bersesuaian

9. Memberikan informasi tentang fugasitas gas tidak ideal

BAB 2. PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Gas Tidak Ideal

Gas merupakan suatu keadaan atau suatu bahan yang dapat dimampatkan

serta mampu mengembang tanpa batas dan bebas bergerak sekehendaknya. Oleh

karena itu gas sangat bergantung pada bentuk wadah yang ditempatinya. Beberapa

karakteristik yang dimiliki oleh gas diantaranya, gaya tarik menarik antar partikel-

partikelnya kecil, tumbukan antar partikelnya tergolong lemah dan Atom-atom

serta molekul-molekulnya senantiasa bergerak dan saling menumbuk satu sama

lain dengan dinding wadah yang didiaminya.

Gas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles, yakni gas

ideal. Namun, didapatkan bahwa gas yang kita jumpai tidak mengikuti hukum gas

ideal. Semakin rendah tekanan gas pada temperatur tetap, semakin kecil

deviasinya dari perilaku ideal. Semakin tinggi tekanan gas, atau dengan kata lain,

semakin kecil jarak intermolekulnya, semakin besar deviasinya. Paling tidak ada

dua alasan yang menjelaskan hal ini. Peratama, definisi temperatur absolut

didasarkan asumsi bahwa volume gas tidak ideal sangat kecil sehingga bisa

diabaikan. Molekul gas pasti memiliki volume nyata walaupun mungkin sangat

kecil. Selain itu, ketika jarak antarmolekul semakin kecil, beberapa jenis interaksi

antarmolekul akan muncul.

Fisikawan Belanda Johannes Diderik Van der Waals (1837-1923)

mengusulkan persamaan keadaan gas tidak ideal, yang dinyatakan

sebagai persamaan keadaan Van der Waals. Ia memodifikasi persamaan gas ideal

dengan cara menambahkan koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi

antarmolekul, dan mengurangi suku V yang menjelaskan volume real molekul

gas. Sehingga didapat :

(P+ aV 2 ) (V−b )=RT

Atau

P= RT(V−b)

− aV 2

Dimana a dan b adalah nilai yang ditentukan secara eksperimen untuk setiap gas

dan disebut dengan ketetapan Van der Waals (Tabel 2.1). Semakin kecil nilai a

dan b menunjukkan bahwa perilaku gas semakin mendekati perilaku gas ideal.

Besarnya nilai tetapan ini juga berhubungan dengan kemudahan gas tersebut

dicairkan. Berikut ini disajikan tabel yang berisi nilai tetapan gas yang umum kita

jumpai dalam kehidupan sehari-hari :

Gasa

(atm dm6 mol-2)

b

(atm dm6 mol-2)

He 0,0341 0,0237

Ne 0,2107 0,0171

H2 0,244 0,0266

NH3 4,17 0,0371

N2 1,39 0,0391

C2H 4,47 0,0571

CO2 3,59 0,0427

H2O 5,46 0,0305

CO 1,49 0,0399

Hg 8,09 0,0170

O2 1,36 0,0318

Gas tidak ideal tidak mematuhi hukum yang berlaku pada gas ideal.

Penyimpangan hukum terutama lebih terlihat pada tekanan tinggi dan temperatur

rendah, khususnya pada saat gas akan mengembun menjadi cair.

Kenyataan menunjukkan bahwa hukun gas ideal tidak dapat

mendeskripsikan sifat-sifat gas tidak ideal secara tepat. Sebagai contoh adalah

sebagai berikut :

Gas tidak ideal memperlihatkan penyimpangan dari hukum gas ideal karena

molekul-molekulnya berinteraksi satu sama lain sehingga gaya tolak antar

molekul membantu pemuaian dan gaya tarik membantu pemampatan.

2.2 Sifat Gas Tidak Ideal

Berikut ini sifat-sifat yang dimiliki oleh gas tidak ideal :

1. Volume molekul gas tidak ideal tidak dapat diabaikan

2. Terdapat gaya tarik menarik antara molekul-molekul gas terutama jika

tekanan diperbesar atau volum diperkecil

3. Adanya interaksi atau gaya tarik menarik antar molekul gas tidak ideal yang

sangat kuat, menyebabkan gerakan molekulnya tidak lurus, dan tekanan ke

dinding menjadi kecil, lebih kecil daripada gas ideal.

4. Memenuhi persamaan

(P+ aV 2 ) (V−b )=RT

Atau

P= RT(V−b)

− aV 2

Dimana :

P = Tekanan absolut gas (atm)

V = Volume spesifik gas (liter)

R = Konstanta gas (0,082 L.atm/mol atau 8,314J/Kmol)

Jika kita mempunyai 1 mol gas, berada pada ruang bertekanan 1 atm

dan 0°C, menurut persamaan gas ideal, gas tersebut bervolume 22,4 liter.

Tetapi kenyataan menunjukkan bahwa pada pengukuran sesungguhnya

ternyata volume 1 mol gas pada 1 atm dan 0°C selalu lebih dari 22,4 liter. Di

lain pihak, jika kita menpunyai 1 mol gas dari 0°C yang ditempatkan pada

bejana bervolume 22,4 liter, ternyata tekanannya kurang dari 1 atm.

T = Suhu /temperatur absolut gas (K)

n = Jumlah mol gas

a,b = Konstanta Van der Waals

2.3 Persamaan Van der Walls

Persamaan Van der Walls, merupakan salah satu bentuk persamaan yang

lebih mendekati realitas. Meskipun demikian, persamaan inipun belum

sepenuhnya benar. Untuk mendapatkan persamaan ini, kita berangkat dari

persamaan serta sifat gas ideal. Masalah yang akan dibahas, berangkat dari fakta,

bahwa pengukuran terhadap gas tidak ideal menyimpang dari keidealan. Diduga,

bahwa penyimpangan ini disebabkan karena terdapat dua syarat keidealan yang

tidak pernah dapat dipenuhi oleh gas tidak ideal, yaitu :

1. Molekul – molekul gas ideal dipandang sebagai titik massa yang tak

bervolume atau tidak membutuhkan ruang. Dengan demikian jika ke dalam

ruangan dimasukkan gas, maka seolah- olah partikel gas tidak

membutuhkan ruang. Padahal sebenarnya, tidak ada materi yang tidak

membutuhkan ruang. Itulah sebabnya maka volume gas tidak ideal lebih

besar dari pada gas ideal. Jika penyimpangan volume ini disebut b, maka

hubungan antara V gas tidak ideal dan V gas ideal adalah :

V=V id+b 2.1

Atau

V id=V −b 2.2

Dengan V adalah volume molar gas tidak ideal sedangkan V id adalah

volume molar gas ideal

2. Pada gas ideal diasumsikan bahwa setiap partikel molekul bekerja gaya

atraksi sedemikian rupa sehingga resultannya sama dengan nol, atau dengan

kata lain, pada molekul gas ideal tidak terdapat gaya atraksi sama sekali.

Padahal kenyataannya, untuk molekul – molekul yang berada didekat

dinding, masih bekerja gaya atraksi. Pengabaian gaya atraksi yang besarnya

berbanding terbalik dengan kuadrat volume atau a /V 2 inilah yang

mengakibatkan pengecilan tekanan gas tidak ideal dibandingkan gas ideal

dalam relasi :

Pid=P+ aV 2

dengan P adalah tekanan gas tidak ideal,

Untuk mendapatkan persamaan Van der Walls, kita mengacu pada

persamaan gas ideal. Karena persamaan Van der Walls adalah persamaan gas

ideal yang dimodifikasi dengan memperhitungkan volume partikel serta atraksi

antar molekul. Telah kita ketahui bahwa untuk gas ideal berlaku :

Pid V id=RT 2.3

Jika persamaan 2.1 dimasukkan ke dalam persamaan 2.3, maka di peroleh :

(P+ aV 2 ) (V−b )=RT 2.4

Atau

P= RT(V−b)

− aV 2

2.5

Persamaan 2.4 atau 2.5 itulah yang disebut persamaan Van der Walls.

2.4 Faktor Kompresibilitas Gas Tidak Ideal

Telah diuraikan bahwa pengukuran terhadap tekanan, volume molar serta

temperatur suatu gas tidak memenuhi persaman PV =RT , dan itu terjadi pada

sembarang gas. Karena menyimpang dari sifat keidealan maka disebut gas tidak

ideal. Pernyataan kuantitatif atas besarnya penyimpangan terhadap keidealan,

disebut faktor kompresibilitas Z (berbeda dengan koefisien kompresibilitas K)

dengan Z adalah resiko antar volume molar suatu gas yang diamati atau gas real (

V ), dengan volume molar gas ideal (V id). Jadi :

Z= VV id

2.6

Karena V id=RT /P, maka :

Z=PVRT 2.7

Untuk gas ideal, harga Z=1, dan tidak bergantung pada temperatur dan

tekanan, sedangkan untuk gas real Z merupakan fungsi temperatur dan tekanan

atau ditulis Z=f ¿). Jika harga p pada persamaan (2.5) dimasukkan ke dalam

persamaan (2.7), akan diperoleh :

Z=( RTV−b

− aV 2 ) V

R T 2.8

Atau

Z=( VV−b

− aVRT ) 2.9

Suku pertama ruas kanan persamaan (2.9) di atas dibagi dengan V baik

pembilang maupun penyebutnya, sehingga persamaan (2.9) menjadi :

Z= 1b

1−V

− aVRTV 2.10

Tujuan mengubah suku pertama menjadi berbentuk b

1−V , karena dalam

matematika mengenai deret terdapat hubungan bahwa:

11−x

=1+ x+x2+x3+ x4 … 2.11

Asal x mendekati nol. Padahal b /V jelas mendekati nol, sehingga dengan

menggunakan sifat persamaan (2.10 ) dapat ditulis :

b1−V

=1+ bV

+( bV )

2

+( bV )

3

… 2.12

Jika persamaan (2.12) dimasukkan ke dalam persamaan (2.10), dihasilkan :

Z=1+ bV

− aVRT

+( bV )

2

+( bV )

3

…

Atau

Z=1(b− a

RT )V

+( bV )

2

+( bV )

3

… 2.13

Persamaan (2.13) adalah Z sebagai fungsi volume, sedang lazimnya Z

dinyatakan sebagai fungsi volume. Untuk itu V harus dinyatakan dalamP.

Seharusnya relasi yang digunakan harus relasi Van der Walls, tetapi mencari

harga V dalam P untuk relasi Van der Walls, tentu tidak sederhana, karena

persamaan Van der Walls merupakan persamaan order 3 dalam V . oleh karena itu

kita menggunakan relasi gas ideal untuk mengubah V dalam P, yaitu :

V= PRT

Sehingga persamaan 2.13 menjadi:

Z=1+ 1RT (b− a

RT )P+( bRT )

2

P2+( bRT )

3

P3+… 2.14

Persamaan (2.14) itulah Z sebagai fungsi T dan P yang dicari.

2.5 Koefisien Virial

Pada volume besar dan temperatur tinggi, isoterm gas tidak ideal dan

isoterm gas sempurna tidak jauh berbeda. Perbedaan kecil ini menunjukkan bahwa

hukum gas sempurna berlaku pada tekanan rendah dan pada kenyataannya

merupakan suku pertama dalam pernyataan yang berbentuk.

PV m=RT (1+B’ p+C ’ p . ..) 2.15

Dalam banyak penerapan, deret yang lebih cocok adalah

PV m=RT (1+ BV m

+ CV m

+…) 2.16

Pernyataan tersebut adalah dua versi dari persamaan keadaan virial (nama

ini berasal dari kata latin untuk gaya). B ,C , .. .yang bergantung pada temperatur,

adalah koefisien virial yng kedua, ketiga, . . . koefisien virial yng ketiga C

biasanya kurang penting ketimbang yang kedua B dalam arti bahwa volume molar

khas C /V m2≪B /V m. Persamaan virial adalah contoh pertama dri prosedur umum

dalam kimia fisika, dimana satu hukum sederhana (dalam hal ini PV =nRT )

dianggap sebagai suku pertama deret pangkat satu variabel (dalam hal ini P atau

V m ).

Persamaan virial dapat digunakan untuk memeragakan suatu hal penting

yaitu walaupun persamaan keadaan gas tidak ideal dapat sama dengan gas

sempurna sewaktu p0, semua sifat-sifatnya tidak perlu sama dengan sifat-sifat

gas sempurna. Perhatikanlah misalnya, nilai dZ /dP, kemiringan grafik faktor

penempatan terhadap tekanan. Untuk gas sempurna berlaku dZdP

=0, tetapi untuk

gas tidak ideal berlaku:

dZdP

=B'+2PC' +…→ B ' ketika P →0

Namun demikian, B’ tidak perlu nol. Oleh karena itu, walaupun untuk gas

tidak ideal Z 1 ketika p0 (dan lebih umum, persamaan keadaan gas tidak

ideal sama dengan hukum gas sempurna ketika p0), kemiringan kurva Z

terhadap P tidak mendekati nol (nilai gas sempurna. Karena sifat-sifat lain (yang

akan kita lihat nanti) juga begantung pada turunan-turunan, sifat-sifat gas tidak

ideal tidak selalu sama dengan nilai-nilai gas sempurna pada tekanan rendah.

2.6 Pengembunan

Sekarang, bayangkanlah apa yang terjadi jika volume suatu sampel gas

yang mula-mula berada pada keadaan tertanda A dalam gambar diatas dikurangi

pada temperatur tetap (dengan cara memampatkannya di dalam sebuah piston).

Didekat A, tekanan gas naik kurang lebih sesuai dengan hukum Boyle.

Penyimpangan serius dari hukum itu mulai tampak ketika volume sudah

berkurang sampai B.

Pada C (yang sama dengan kira-kira 60atm dalam hal karbondioksida),

semua kemiringan dengan perilaku sempurna hilang, karena mendadak piston

bergerser masuk tanpa ada kenaikan tekanan. Ditandai dengan garis mendatar

CDE. Pemeriksaan isi silinder memperlihatkan bahwa tepat disebelah kiri C

muncul cairan, dan terdapat dua fase yang dipisahkanoleh permukaan yang jelas.

Sewaktu volume terus dikecilkan dari C melalui D ke E, jumlah cairan bertambah.

Pada tahap ini tidak ada tambahan tahanan pada piston karena gas dapat

menggapinya dengan mengembun. Tekanan yang berpadanan dengan garis CDE,

pada saat baik cairan maupun uap ada dalam kesetimbangan, disebut tekanan uap

cairan ini pada temperatur eksperimen.

Pada E, semua sampel berwujud cairan dan piston berhenti pada

permukaan cairan. Pengurangan volume lebih jauh memerlukan pengerahan

tekanan yang besae. Hal itu diperlihatkan dengan garis yang menanjak tajam

disebelah kiri E. Bahkan sedikit pengurangan volume dari E ke F memerlukan

penambahan tekanan yang besar. Pada suatu temperatur T konstan, jika suatu gas

tidak ideal ditekan dengan mengikuti isoterm berawal dari A, terlihat :

Di dekat A, P meningkat mengikuti hukum Boyle (berperilaku sebagai gas

tidak ideal)

Mulai dari B sampai ke C mulai terjadi penyimpangan hukum Boyle,

tetapi P tetap bertambah

Pada titik C, P berhenti tidak bertambah (untuk CO2,~ 60 atm)

Sifat gas ideal hilang

Cairan mulai muncul dan terdapat dua fasa sepanjang garis CE

Gas tetap ada pada setiap titik karena kompresi diimbangi dengan

pengembunan. Tekanan pada kondisi garis CDE ini yakni saat cairan dan

uap berada pada keadaankesetimbangan disebut tekanan uap dari

cairanpada temperatur eksperimen

Pada titik E, seluruh gas mengembun menjadi cairan

Pengurangan volume lebih jauh akan memerlukan pengerahan tekanan

yang sangat besar

2.7 Konstanta Kritis

Untuk kasus CO2 pada isoterm T 404,19K atau 31,04 oC, terdapat

keadaan istimewa pada teori keadaan materi, yang disebut temperatur

kritis (Tc).

Pada kondisi ini dua fasa cair dan gas tidak berlangsung dan berimpit pada

satu titik tunggal, tanda * di kurva, yang disebut sebagai titik kritis.

Kondisi pada titik kritis ini dinamakan konstanta kritis meliputi :

a) Temperatur kritis (Tc)

b) Tekanan kritis (Pc)

Volume molar kritis (Vc)

Di atas Tc hanya ada fase gas, jadi fasecairan suatu zat tidak mungkin

terbentuk.

2.8 Asas Keadaan Yang Bersesuaian

1. Sebagai skala relatif untuk membandingkan sifat beberapa obyek

2. Menggunakan konstanta kritis sebagai sifat fisik suatu gas maka akan

diperoleh skala baru

a) Tekanan Tereduksi : Pr=P

PC

b) Volume Tereduksi : V r=V m

V C

c) Temperatur Tereduksi : T r=TT C

3. Pengamatan yang mewujudkan gas nyata pada volume dan temperatur

yang sama melakukan tekanan tereduksi yang sama disebut asas keadaan

yang bersesuaian.

2.9 Fugasitas Gas Ideal

Potensial kimia gas ideal adalah fungsi dari tekanan gas, sedangkan untuk

gas tidak ideal, diberikan dengan hubungan :

μ=μ0+ RT lnf 2.17

limP →0

fP

=1 2.18

Apabila tekanan mendekati nol, fugasitas mendekati tekanan. Dengan kata

lain untuk gas ideal, tekanan dan fugasitas adalah sama, dan secara fisika fugasitas

adalah ukuran dari tekanan gas tidak ideal.

adalah potensial kimia standar, yaitu potensial kimia bila fugasitas adalah satu.

Ketergantungan Fugasitas pada Tekanan

Perubahan fugasitas dengan berubahnya tekanan diberikan oleh :

ln f 2−f 1=∫P1

P2

VdP 2.19

Dengan mengetahui harga fugasitas pada satu tekanan, harga pada tekanan

lain dapat diperoleh baik dengan mengevaluasi integral secara grafik atau secara

analitis.

Ketergantungan Fugasitas pada Temperatur

Perubahan fugasitas dengan berubahnya temperatur diberikan oleh :

[ ∂ lnf∂ T ]2

=H ¿−HRT 2 2.20

Dimana H* adalah entalpi molar parsial dari zat dalam keadaan A* yaitu

pada tekanan nol. Maka perbedaan (H* - H) adalah perubahan entalpi molar bila

zat dibawa dari keadaan A menuju keadaan dengan tekanan nol. Kadang-kadang

disebut juga “panas penguapan molar idea” untuk keadaan yang diketahui. Jika

keadaan yang diketahui adalah gas juga, maka disebut Panas Joule Thompson.

Perhitungan Fugasitas dari Gas Nyata

Fugasitas gas nyata dapat dievaluasi baik secara grafik maupun secara

analitis :

1. Dengan Metode Grafik

a) Menggunakan fungsi ∝ : Fugasitsa setiap gas nyata pada tekanan P

diberikan sebagai :

ln f =ln P+ 1RT ∫

0

P

∝dP 2.21

Dimana ∝=(−RTP

+V ), P adalah tekanan gas nyata, V adalah volume 1 mol

gas nyata dan ∝ adalah perbedaan volume molar gas ideal dan gas nyata.

Integral dapat dievaluasi secara grafik, yaitu daerah dibawah kurva yang

merupakan plot ∝ terhadap p.

b) Berdasarkan Faktor Kompresibilitas : persamaan (c.4) dapat ditulis sebagai :

ln f =ln P−¿∫0

P 1−ZP

dP ¿ 2.22

Integral dapat dievaluasi secara grafik dengan memplot (1−Z )/P terhadap

P dan dengan mengukur daerah bawah kurva. Untuk gas-gas di bawah

temperatur, (1 – Z) adalah positif pada temperatur sedang, sehingga

fugasitas akan lebih kecil dari tekanan. Untuk gas-gas diatas temperatu,

fugasitas akan lebih besar dari tekanan.

2. Metode Analitis

Perilaku gas nyata dapat dinyatakan oleh persamaan keadaan yang

berbeda. Dengan menggunakan persamaan keadaan utama, integral diatas

dapat dievaluasi, sehingga fugasitas dapat dihitung.

BAB 3. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Gas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles, yakni hukum gas

ideal, disebut gas ideal. Namun, didapatkan, bahwa gas yang kita jumpai, yakni

gas nyata, tidak secara ketat mengikuti hukum gas ideal. Semakin rendah tekanan

gas pada temperatur tetap, semakin kecil deviasinya dari perilaku ideal. Semakin

tinggi tekanan gas, atau dengan dengan kata lain, semakin kecil jarak

intermolekulnya, semakin besar deviasinya.

Gas nyata memiliki sifat :

Volume molekul gas nyata tidak dapat diabaikan

Terdapat gaya tarik menarik antara molekul-molekul gas terutama jika tekanan

diperbesar atau volum diperkecil

Adanya interaksi atau gaya tarik menarik antar molekul gas nyata yang sangat

kuat, menyebabkan gerakan molekulnya tidak lurus, dan tekanan ke dinding

menjadi kecil, lebih kecil daripada gas ideal.

Memenuhi persamaan

(P+ aV 2 ) (V−b )=RT

Atau

P= RT(V−b)

− aV 2

Dimana :

P = Tekanan absolut gas (atm)

V = Volume spesifik gas (liter)

R = Konstanta gas (0,082 L.atm/mol atau 8,314J/Kmol)

T = Suhu /temperatur absolut gas (K)

n = Jumlah mol gas

a,b = Konstanta Van der Waals

Fisikawan Belanda Johannes Diderik van der Waals (1837-1923)

mengusulkan persamaan keadaan gas nyata, yang dinyatakan sebagai persamaan

keadaan van der Waals ataupersamaan van der Waals. Ia memodifikasi persamaan

gas ideal (persamaaan 6.5) dengan cara sebagai berikut: dengan menambahkan

koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurangi dari

suku V yang menjelaskan volume real molekul gas. Sehingga didapat:

(P+ aV 2 ) (V−b )=RT

Atau

P= RT(V−b)

− aV 2

Pernyataan kuantitatif atas besarnya penyimpangan terhadap keidealan,

disebut faktor kompresibilitas Z (berbeda dengan koefisien kompresibilitas K)

dengan Z adalah resiko antar volume molar suatu gas yang diamati atau gas real

(V), dengan volume molar gas ideal (V id). Jadi :

Z= VV id

Karena V id=RT /P, maka :

Z=PVRT

Persamaan virial adalah bersifat fenomenologikal dimana konstantanya

tertentu untuk suatu gas dan harus ditentukan secara eksperimen. Pada volume

besar dan temperatur tinggi, isoterm gas nyata dan isoterm gas sempurna tidak

jauh berbeda. Perbedaan kecil ini menunjukkan bahwa hukum gas sempurna

berlaku pada tekanan rendah dan pada kenyataannya merupakan suku pertama

dalam pernyataan yang berbentuk.

PV m=RT (1+B’ p+C ’ p . ..)

Dalam banyak penerapan, deret yang lebih cocok adalah

PV m=RT (1+ BV m

+ CV m

+…) Asas Keadaan yang bersesuaian merupakan Sebagai skala relatif untuk

membandingkan sifat beberapa obyek

Tekanan Tereduksi : Pr=P

PC

Volume Tereduksi : V r=V m

V C

Temperatur Tereduksi : T r=TT C

Fugasitas gas nyata dapat dievaluasi baik secara grafik maupun secara

analitis:

1. Dengan Metode Grafik

a) Menggunakan fungsi ∝ : Fugasitsa setiap gas nyata pada tekanan P

diberikan sebagai :

ln f =ln P+ 1RT ∫

0

P

∝dP

Dimana ∝=(−RTP

+V ), P adalah tekanan gas nyata, V adalah volume 1

mol gas nyata dan ∝ adalah perbedaan volume molar gas ideal dan gas

nyata. Integral dapat dievaluasi secara grafik, yaitu daerah dibawah kurva

yang merupakan plot ∝ terhadap p.

b) Berdasarkan Faktor Kompresibilitas : persamaan (c.4) dapat ditulis

sebagai:

ln f = ln P−¿∫0

P 1−ZP

dP ¿