Tugas Resume

Pengertian Gas Ideal

Dalam termodinamika, gas yang dipergunakan sebagai benda kerja umumnya dianggap bersifat sebagai gas ideal .

Gas ideal adalah gas di mana tenaga ikat molekul-molekulnya dapat diabaikan .

Gas real adalah gas di mana tenaga ikat molekul-molekulnya tak dapat diabaikan begitu saja .

Gas ideal terdiri dari molekul yang memantul dari satu sama lain jika tanpa berinteraksi sama sekali, Tidak ada gaya tarik atau tolak antara molekul, dan tidak ada energi yang hilang selama tumbukan, Gas ideal dapat sepenuhnya dijelaskan oleh volume mereka, kerapatan dan suhu.

Persamaan keadaan untuk gas ideal, umumnya dikenal dengan hukum gas ideal, adalah PV = NKT. Dalam persamaan, N adalah jumlah molekul dan k adalah konstanta Boltzmann, yang sama dengan sekitar 1.4 x 10-23 joule per kelvin. Apa yang biasanya menjadi lebih penting adalah bahwa tekanan dan volume adalah berbanding terbalik, dan masing-masing sebanding dengan suhu. Ini berarti, misalnya, bahwa jika tekanan dua kali lipat, sementara suhu tetap konstan, maka volume gas harus terbagi dua, jika volume gas yang dua kali lipat, sementara tekanan tetap konstan, suhu juga harus dua kali lipat. Dalam kebanyakan contoh, jumlah molekul dalam gas dianggap konstan.

Kerapatan/densitas gas

Kerapatan gas didefinisikan; r = m/V = 1/v

Jika berat gas dinyatakan dengan W = mg (g percepatan

gravitasi), maka berat jenis gas ; w = W/V = g/r

Untuk tiap titik pada gas , didefinisikan volume jenis v ;

v = dV/dm

dan kerapatan r ;

r = dm/dV = 1/v

Satuan volume jenis v : m³/kg

rapat massa r ; kg/m³

Persamaan Gas Ideal

Hubungan p, V, dan T dari suatu gas ideal dinyatakan oleh persamaan Boyle-Gay Lussac :

pV/T = C atau p₂V₂/T₂ = p₁V₁/T₁

Jika proses dilakukan pada suhu tetap (isotermik) diperoleh persamaan Boyle :

pV = C atau p₁V₁ = p₂V₂

Jika proses dilakukan pada tekanan tetap (isobarik) diperoleh persamaan Charles- Gay Lussac :

V/T = C atau V₁/T₁ = V₂/T₂

Jika proses dilakukan pada volume tetap (isokorik) maka persamaan gas ideal menjadi :

p₁/T₁ = p₂/T₂

Jika proses yang berlangsung tidak menerima atau memberikan panas maka proses berlangsung secara adiabatik. Persamaan yang berlaku pada proses adaiabatik akan dibicarakan pada bab tersendiri.

Persamaan gas ideal untuk satu satuan massa :

pv = RT

di mana :

p: tekanan absolut (N/m²; kg/m²),

v: volume jenis gas (m³/kg)

R: konstanta gas (Juole/kg.K),

T: suhu absolut gas ( K)

Untuk massa m maka persamaan (9) dapat ditulis

pV = mRT

di mana :

V : volume gas (m³)

® vol jenis gas; v = V/m

m : massa gas (kg)

Untuk n jumlah mole gas persamaan keadaan gas ideal dapat ditulis

pv* = RₒT atau pV= nRₒT

di mana:

n : jumlah mole gas (kmole) ® n = m/M

v* : volume jenis molar (m³/kmole) ® v* = V/n = Mv = 1/r

Konstanta gas universal berlaku untuk semua gas . Satuan Rₒ : Joule/kmole.K; kg.m /kmole.K

Hubungan konstanta gas dengan konstanta gas universal :

R = Rₒ/M

di mana :

R : konstanta gas

M : berat molekul gas (kg/kmole)

Perubahan Keadaan Gas Ideal

Terdapat 4 macam perubahan keadaan istimewa yaitu :

a. Perubahan keadaan pada proses suhu konstan (isotermik).

Diagram p-V proses isotermik

p₂

p₁

V₂ V₁

Grafik proses suhu konstan

1

2

V

p

b. Perubahan keadaan pd proses takanan konstan (isobarik).

c. Perubahan keadaan pd proses volume konstan (isokorik)

V₁ = V₂

p₁

p₂

1

2

p

V

Grafik proses volume konstan

Diagram p-V proses isokorik

Grafik proses

isotermik

Grafik proses adiabatik

V

p

Diagram p-V proses isotermikdan adiabatik