AhmadDahlan.NET – Pemuaian akan terjadi pada materi yang dipanaskan tidak peduli pada wujudnya yakni padat, cair maupun gas. Hanya saja pada gas, persamaan pemuaian volume gas menjadi tidak begitu bermanfaat karena pemuaian yang begitu besar sehingga sulit diamati. Jika gas yang dipanaskan berada dalam sebuah wadah kaku, maka pemanasan gas akan berdampakn pada dua hal yakni ekspansi volume (pemuaian) dan atau peningkatan tekanan.
Daftar Isi
Hukum dan Persamaan Keadaan Gas
Besar volume dari sebuah gas sangat bergantung dengan tekanan dan suhu dari gas tersebut. Hal ini secera ringkas dapat dilihat pada percobaan sederhana yang banyak dilakukan di tingkat sekolah menengah yakni ketika sebuah balon yang menutup tutup botol akan mengembang ketika bagian bawah botol dipanaskan akan membuat balon mengembang seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi di bawah ini!
Pada saat udara di dalam botol dan balon dipanaskan, energi kinetik dari partikel-partikel gas akan meningkat membuat gerakannya semakin cepat. Gerakan ini akan merubah variable yakni tekanannya naik shingga bisa mendorong dingding balon menjadi lebih besar dan secera otomatis volume dari balon juga meningkat.
Hukum Boyle, Charless, Gay Lussac.
Hubungan antara Volume, Suhu dan Temperature ini disebut sebagai persamaan keadaan gas dalam hal ini keadaan merujuk pada sistem yang sedang ditinjau. Ketika sebuah gas dalam wadah dipanaskan sehingga suhu naiknya, nilai antara Volume dan Tekanan akan berubah secara perlahan sampai ketiganya mencapai kesetimbangan.
Robert Boyle (1627-1691) membuat percobaan untuk mengetahui hubungan antara variable ini melalui sebuah tabung berbentuk J. Tabung ini diisi dengan raksa sampai pada bagian ujung tabung tertekan. Ketinggian di awal ini kemudian dicatat oleh boleh sebagai wakil dari Volume udara di dalam tabung.
Setelah itu Boyle kemudian menambahkan tekanan pada gas yang ada di sisi tabung tertutup dengan menambahkan jumlah raksa pada tabung dan hasilnya Volume udara disisi tabung tertutup semakin berkurang seiring dengan peningkatan jumlah raksa yang dimasukkan. Hasilnya Boyle berkesimpulan jika
V ∝ 1/P
pada suhu konstan. Hukum kemudian dikenal dengan nama hukum Boyle dimana :
PV = Konstan
Dimana
P : Tekanan (Pa) V : Volume (m3)
Pada gas-gas dengan tekanan yang tidak terlalu besar, terdapat hubungan liner antara perubahan temperature dan volume gas. Hubungan ini dapat ditulis
V ∝ T
Persamaan ini disebut sebagau Hukum Charles. Hukum ke Tiga dari gas ideal adalah hukum Gay Lussac. Gay Lussac menyatakan bahwa pada Volume yang konstan tekanan gas berbanding lurus dengan temperature mutlak dari sebuah gas.
P ∝ T
Ketiga hukum gas ini yakni Byle, Charels dan Gay Lussac, bukanlah hukum-hukum riil karena hanya digunakan untuk mendeskripsikan karakteritik gas pada suhu dan tekanan yang tidak terlalu tinggi dan juga terlalu rendah. Rentang nilai tinggi dan rendahnya besaran tersebut bergantung dari banyak aspek sehingga sulit untuk membuat suatu acuan yang dapat mewakili seluruh variabel dari kondisi-kondisi gas.
