T
E
R
P
A
D
U
I
M
M
E
R
S
E
DPRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Kelompok 2 5.10 Persamaan Keadaan
Gas Ideal
MATA KULIAH : TermodinamikaDOSEN : Gustina, S.Pd., M.Pd
TUGAS : Ms.Power Point Persamaan Keadaan Gas
idealKELOMPOK : 2ANGGOTA KELOMPOK : 1. Sri Fatimah (A 241 13 011)
2. Rahmat Hidayat (A 241 13 146)
3. Ni Putu Astini (A 241 14 014) 4. Ma’firani Syam (A 241 14
020) 5. Dewi Rahayu (A 241 14
023) 6. Amalia Hardi (A 241 14
083) 7. Ririn (A 241 14 084)
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Persamaan Gas Ideal
Telah kita ketahui bahwa pada limit tekanan menuju nol, bentuk persamaan gas umum menjadi sederhana, yaitu
PV = nRT
Gas demikian disebut dengan gas ideal, yang merupakan gas umum pada tekanan rendah
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Persamaan Gas Ideal
n menyatakan jumlah mol gas yang dalam sistem MKS mempunyai satuan mol
n = N/NANA dinamakan bilangan avogadro menyatakan banyaknya molekul dalam 1 mol gas
NA = 6,022 x 10^23 molekul/mol
n juga sering dihubungkan dengan berat molekul (BM) melalui rumus
n = m/BM
R dinamakan konstanta gas umum yang besarnya
R = kNA = 1,38 x 10^-23 (6,022 x 10^23)= 8,31 J/mol.K
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Persamaan Keadaan Gas
Hukum Boyle Gay-Lussac (PV/T = konstan) merupakan hasil eksperimen dalam ruang tertutup. Disini, jumlah total molekul gas selalu tetap. Misalkan pada tabung gas, jika kita mengisi gas dua kali jumah semula maka tekanan dalam tabung itu akan menjadi dua kali lipat lebih besar
PV ∞ NKarena menurut Boyle Gay-Lussac PV sebanding dengan T, maka
PV ∞ TN
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Lanjutan . . .
Sehingga, dengan memasukkan konstanta pembanding k ke dalam persamaan tersebut, kita peroleh persamaan keadaan gas ideal
PV = NkT
k dinamakan konstanta Boltzman yang ditemukan secara eksperimen besarnya;
k = 1,38 x 10^(-23) J/K
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Tinjauan Gas Ideal
Secara mikroskopik, sesungguhnya persamaan gas ideal diturunkan dengan beberapa pengandaian tertentu.
Ada 2 cara peninjauan mikroskopik1, Teori kinetik, dan2. Mekanika Statistik
Dalam pembahasan ini, kita akan membahas pendekatan dengan teori kinetik gas
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Hipotesa Pokok Teori Kinetik Gas
a. Setiap sampel gas yang kecil memiliki jumlah molekul yang banyak yang identik
b. Molekul gas dianggap sebagai bola tegar dengan jarak rata-rata antar molekul jauh lebih besar dibanding ukuran molekul
c. Molekul gas tidak berantar aksi satu sama lain melalui gaya selain tumbukan
d. Tumbukan molekul gas dengan dinding secara elastik sempurna
e. Kerepotan molekul gas tetap, bila tidak ada gaya eksternal
f. Tidak ada arah gerak tertentu yang lebih disukai dibanding arah gerak yang lain
g. Kelajuan gas bervariasi dari 0 sampai kelajuan cahaya
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Model Gas Ideal
a. Setiap sampel gas yang kecil memiliki jumlah molekul yang banyak yang identik
• Gas terdiri dari partikel-partikel yang dinamakan molekul. Tiap molekul dapat terdiri dari satu atom (monoatomik), dua atom (diatomik), atau lebih dari dua atom (poliatomik)
• Jumlah molekul sangat banyak dan seragam, misalnya dalam 1 cm^3 udara bisa terdapat 10^18 molekul . Ukuran molekul ini sangat kecil dibandingkan dengan jarak antar dua molekul sehingga molekul dapat dianggap sebagai benda titik
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Tekanan gas menurut Teori Kinetik
Tekanan gas disini, adalah akibat dari tumbukan molekul-molekul gas pada dindig ruangan
Anggap suatu ruangan berbentuk kubus dengansisi l. ruangan berisi N molekul gas yang masing-masing mempunyai massa m.Anggap kerapatan gas ideal rendah, sehingga Jarak antar molekul cukup jauh. Tumbukan hanya terjadi dengan dinding ruang
Jika 1 molekul meumbuk dinding dengan kecepatan v dan molekul menumbuk secara elastis sehingga
v’y = vyv‘z = vzv‘x = -vx
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Tekanan gas menurut Teori Kinetik
Momentum molekul pada arah sumbu x sebelumTumbukan adalah mvx. Momentum setelah tumbukan adalah –mvxPerubahan momentum molekul pada arah sumbu xadalah –mvx –(mvx) = -2mvx
Momentum pada arah sumbu y dan z tidak mengalami perubahan, sehingga total momentum adalah
∆p = -2mvx
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Lanjutan . . .
Menurut hukum newton, gaya rata-rata yang bekerja pada dinding akibat tumbukan molekul sama dengan perubahan moemntum dinding dibagi dengan waktu antara dua tumbukan dengan satu dinding
Tekanan molekul pada dinding dapat dianggap sama dengan gaya totak dibagi luas dinding
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Lanjutan . . .
dengan V menyatakan volume ruang (=l^3) dan v^2 menunjukkanrata-rata dari kuadrat kelajuan molekul
jadi, rumus tekanan gas adalah
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Lanjutan . . .
Rumus tersebut juga dapat ditulis dalam bentuk
dengan adalah energi kinetik rata-rata molekul
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
Dengan membandingkan persamaan keadaa teoretis dengan persamaan hasil percobaan, kita dapatkan bahwa kaitan antara energi kinetik rata-rata per molekul dengan temperatur gas ideal adalah
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl
Terima Kasih
S E L E S A I
PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS TADULAKO PALU
PERSAMAAN
KEADAAN
GAS
IDEAl