150 likes | 505 Views
MEMBUAT INFERENSI TENTANG SIFAT TERMAL SUATU BENDA BERDASARKAN DATA PERCOBAAN. SABDA ALAM 101204173 ICP FMIPA UNM. HUKUM GAS IDEAL.
E N D
MEMBUAT INFERENSI TENTANG SIFAT TERMAL SUATU BENDA BERDASARKAN DATA PERCOBAAN SABDA ALAM 101204173 ICP FMIPA UNM
HUKUM GAS IDEAL Robert Boyle (1627 - 1691) melalui eksperimennya menghasilkan bahwa tekanan gas berubah secara terbalik dengan volumenya. Hasil ini kemudian dikenal sebagai hukum Boyle PV = konstan temperatur konstan Demikian pula, temperatur absolut sebanding dengan volume gas jika tekanan dijaga konstan, suatu hasil yang ditemukan secara eksperimen oleh Jacques Charles (1746-1823) dan Gay Lussac (1778 - 1850). Jadi pada kerapatan rendah, hasil kali PV sangat hampir sebanding dengan temperatur T Persamaan 1 PV = CT Dengan C adalah konstanta kesebandingan yang sesuai dengan suatu macam gas tertentu
Misalkan, T1 = T2 dan P1 = P2 = + T1 T2 Dengan demikian kita dapat menuliskan, C = kN Dengan N adalah jumlah molekul gas dan k adalah konstanta. Sehingga persamaan 1 menjadi PV = NkT Persamaan 2 Konstanta k dinamakan konstantan Boltzman. Dalam sistem SI nilainya adalah k= 1,381 x 10-23J/K
Jika kita mempunyai n mol zat, maka jumlah molekulnya adalah N = nNA Dengan, NA = Bilangan avogadro (6,022 x 1023 molekul/mol) n = jumlah mol zat Sehingga persamaan 2 menjadi, PV = nNAkT Dengan R =kNA, maka didapatkan PV = nRT Dimana R merupakan konstanta gas universal R = 8,315 J/(mol.K) = 0,0821 (L.atm)/(mol.K) = 1,99 kalori/(mol.K)
GRAFIK HUBUNGAN ANTARA TEKANAN DAN SUHU GAS PADA VOLUME TETAP
CONTOH KASUS UN 2013 Kode Fisika_IPA_SA_55# Tipler, hal. 593 14. (a) Bila 1 mol gas dalam suatu tabung menempati volume 10 L pada tekanan 1 atm, berapakah temperatur gas dalam kelvin? (b) Tabung dilengkapi dengan piston sehingga volume dapat berubah. Bila gas dipanaskan dengan tekanan konstan, gas muai sampai volume 20 L. Berapakah temperatur gas dalam kelvin? (c) volume dibuat tetap 20 L, dan gas dipanaskan dengan volume konstan sampai temperatur mencapai 350 K. berapakah tekanan gas? b) PV = nRT a) 1 atm . 10 L = 1 mol . 8,135 mol.K . T T = = 121, 862 K
Tipler, hal. 593 14. (a) Bila 1 mol gas dalam suatu tabung menempati volume 10 L pada tekanan 1 atm, berapakah temperatur gas dalam kelvin? (b) Tabung dilengkapi dengan piston sehingga volume dapat berubah. Bila gas dipanaskan dengan tekanan konstan, gas muai sampai volume 20 L. Berapakah temperatur gas dalam kelvin? (c) volume dibuat tetap 20 L, dan gas dipanaskan dengan volume konstan sampai temperatur mencapai 350 K. berapakah tekanan gas? c)
Contoh Kasus Berapa volume yang ditempati 1 mol gas padatemperatur O0C dantekanan 1 atm? Temperaturabsolut yang sesuaidengan O0C adalah 273 K. Dari hukum gas ideal (persamaan 15-19), kitadapatkan Temperatur O0C = 273 K dantekanan 1 atmseringkalidinyatakansebagaikeadaanstandar. Sebagaimanadiketahui, 1 mol gas apa pun menempati volume 22,4 L.
Contoh Kasus Padasuatuhari yang lembab, 200C, titikembundiukurdenganmendinginkansebuahtabunglogamsampaititik-titik air terbentukdipermukaannya. Initerjadibilatemperaturtabungadalah 150C. Berapakahkelembamanrelatifnya? Padatitikembun 150C, tekananparsialuap air diudarasamadengantekananuap air, yaitu 1,69 kPa. Selanjutnya, iniadalahtekananparsialmula-muladariuap air padatemperaturmula-mula 200C. Karenatekananuappada 200 C adalah 2,34 kPa, sehinggakelembamanrelatifnyaadalah Kelembamanrelatif =
DIAGRAM PV • KURVA SUHU KONSTAN (ISOTERM) pada gas ideal • Gambardiatasmenunjukkanberbagaitemperaturpada P dan V yang berbentukhiperbola
DIAGRAM Pv UNTUK GAS TIDAK IDEAL • (prs. van der Waals) • Persamaan van der Waals untuk n mol gas adalah • TCadalahtemperaturkritis • Zattetapberupa gas padasemuatekanan • Garisdatarmerupakantekananuap yang seimbangdengantekanancairan • Di bagiankiridaerahberbayangzatberupacairandanhampirtaktermampatkan
FASA-FASA MATERI • Gambardiatasadalahgrafiktekananterhadaptemperaturpada volume konstanuntuk air. • Bagian diagram antaratitik O dan C menunjukkantekananuapterhadaptemperatur
CONTOH KASUS UN 2013 Kode Fisika_IPA_SA_55# Diketahui, m1 = M gram m2 = 340 gram ∆T1 = 5 0C T2 = 20 0C ∆T2= 15 0C T1= 0 0C L1 = 80 kal g-1 C2 = 1 kal g-1 C-1 Ditanyakan, M = ….? Q1 = Q2 Jawab: (m1 . L1) + (m1 C1 ∆T1 ) = m2C2∆T2 M = 5100/85 = 60 gram 80M + 5M = 340 x 15
CONTOH KASUS UN 2013 Kode Fisika_IPA_SA_55# Diketahui, ∆T = (60-20) 0C = 40 0C α = 10-50C-1 Ditanyakan, ∆A = …? Jawab: ∆A = 2α A ∆T Melaui rumus umum, ∆L = αL ∆T = 2(10-50C-1) (40 x 20) (60-20) = 0,64 cm2
CONTOH KASUS UN 2013 Kode Fisika_IPA_SA_55# єC = єC = єC = єC =