A. Identitas Modul

Materi ini membahas hubungan antara tekanan (P), volume (V), dan temperatur (T) pada gas ideal dan gas real melalui konsep persamaan keadaan. Mahasiswa diarahkan untuk memahami karakteristik gas ideal dan gas real, menerapkan persamaan keadaan dalam berbagai kondisi termodinamika, serta menganalisis peran kapasitas kalor dan kalor jenis terhadap perubahan keadaan dan energi dalam gas.

Mata Kuliah	Termodinamika
Program Studi	S1 Pendidikan Fisika
Bobot	3 SKS
Topik	Gas Ideal
Metode	Diskusi
Alokasi Waktu	3 Pertemuan 1. 3 x 150 menit tatap muka 2. 3 x 180 menit tugas terstruktur 3. 3 x 180 menit belajar mandiri

Tujuan Pembelajaran

1. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep tekanan, volume, dan temperatur serta hubungan ketiganya pada gas ideal dan gas real.
2. Mahasiswa mampu menerapkan persamaan keadaan gas ideal dan gas real untuk menentukan hubungan PVT pada berbagai kondisi termodinamika.
3. Mahasiswa mampu menganalisis pengaruh kapasitas kalor dan kalor jenis terhadap perubahan keadaan gas serta perubahan energi dalam pada proses termodinamika.

B. Materi Pembelajaran

1. Konsep Gas Ideal (Pertemuan I)
   • Hukum Dasar Gas Ideal
   • Diagram P-V
2. Teori Kinetik Gas
3. Gas Nyata dan Persamaan Van Der Waalss

C. Aktivitas Pembelajaran

Pertemuan I

Praktikum/Simulasi PhET: Gas Ideal

Rangkaian Praktikum/Simulasi

Praktikum 1 — Proses Isobarik

Tujuan: Menganalisis hubungan volume (V) dan temperatur (T) pada tekanan tetap.

Instruksi:

1. Buka simulasi PhET Gas Properties.
2. Atur tekanan gas pada nilai tertentu dan pertahankan tekanan tetap.
3. Ubah temperatur secara bertahap.
4. Catat nilai temperatur (T) dan volume (V).
5. Kumpulkan 10 pasangan data P–V.
6. Masukkan data ke Python.
7. Masukkan data ke Python dan buat grafik P–V.
8. Amati karakteristik grafik dan jelaskan perubahan volume ketika tekanan tetap.

Praktikum 2 — Proses Isohorik

Tujuan: Menganalisis hubungan tekanan (P) dan temperatur (T) pada volume tetap.

Instruksi:

1. Buka simulasi PhET Gas Properties.
2. Atur volume gas pada nilai tertentu dan pertahankan volume tetap.
3. Ubah temperatur secara bertahap.
4. Catat nilai temperatur (T) dan tekanan (P).
5. Kumpulkan 10 pasangan data P–V.
6. Masukkan data ke Python.
7. Masukkan data ke Python dan buat grafik P–V. Amati karakteristik grafik dan jelaskan perubahan tekanan ketika volume tetap.

Catatan: Temperatur untuk analisis hubungan gas sebaiknya dinyatakan dalam Kelvin, bukan Celsius.

Praktikum 3 — Proses Isotermal

Tujuan: Menganalisis hubungan tekanan (P) dan volume (V) pada temperatur tetap.

Instruksi:

1. Buka simulasi PhET Gas Properties.
2. Atur temperatur gas pada nilai tertentu dan pertahankan temperatur tetap.
3. Ubah volume gas secara bertahap.
4. Catat nilai volume (V) dan tekanan (P).
5. Kumpulkan 10 pasangan data P–V.
6. Masukkan data ke Python.
7. Buat grafik P terhadap V menggunakan Python.
8. Masukkan data ke Python dan buat grafik P–V. Analisis hubungan tekanan dan volume serta kesesuaiannya dengan Hukum Boyle.

Struktur Laporan

Skema Analisis Data dengan Python

Agar ketiga praktikum memiliki pola laporan yang sama, mahasiswa dapat mengikuti alur:

1. Judul Praktikum
2. Tujuan
3. Dasar Teori
4. Alat dan Bahan
5. Prosedur Simulasi PhET
6. Data Hasil Pengamatan
7. Analisis Data Menggunakan Python
   • Input data
   • Tabel data
   • Grafik
   • Regresi
   • $R^2$
   • Perhitungan besaran terkait
8. Pembahasan
9. Kesimpulan
10. Lampiran
    • Screenshot PhET
    • Kode Python
    • Hasil grafik Python

Kompetensi yang Dilatih

Praktikum	Kondisi	Variabel	Hubungan yang Dianalisis
1	Isobarik	V–T	Hukum Charles
2	Isohorik	P–T	Hukum Gay-Lussac
3	Isotermal	P–V	Hukum Boyle

Link Pengumpulan

1. Kelas A: Google Drive
2. Kelas B: Google Drive