www.wikidata.id-id.nina.az
Artikel ini menjelaskan perkembangan historis hukum yang menggambarkan gas ideal Untuk deskripsi rinci mengenai hukum gas ideal dan perkembangannya lebih lanjut lihat hukum gas ideal Hukum hukum gas dikembangkan pada akhir abad ke 18 ketika para ilmuwan mulai menyadari bahwa hubungan antara tekanan volume dan suhu dari sampel gas dapat diperoleh yang menjadi dasar bagi pendekatan untuk semua gas Gas berperilaku dengan cara yang sama dalam berbagai kondisi karena semuanya memiliki molekul yang sangat luas dan persamaan keadaan untuk gas ideal berasal dari teori kinetik Hukum gas sebelumnya saat ini dianggap sebagai kasus khusus persamaan gas ideal dengan satu atau lebih variabel tetap dijaga konstan Daftar isi 1 Hukum Boyle 2 Hukum Charles 3 Hukum Gay Lussac 4 Hukum Avogadro 5 Hukum gas ideal dan gabungan 6 Hukum gas lain 7 Referensi 8 Bacaan lebih lanjut 9 Pranala luarHukum Boyle suntingArtikel utama Hukum Boyle nbsp Robert BoylePada tahun 1662 Robert Boyle mempelajari hubungan antara volume dan tekanan gas pada suhu konstan Dia mengamati bahwa volume massa gas yang diberikan berbanding terbalik dengan tekanannya asalkan suhu tetap konstan 1 Hukum Boyle dipublikasikan pada tahun 1662 menyatakan bahwa pada suhu konstan produk dari tekanan dan volume massa tertentu dari gas ideal dalam sistem tertutup selalu konstan Hukum ini dapat diverifikasi secara eksperimental menggunakan pengukur tekanan dan wadah volume variabel Persamaan ini juga dapat berasal dari teori kinetik gas jika wadah dengan jumlah molekul tetap di dalam berkurang volumenya lebih banyak molekul akan menyerang area tertentu dari sisi wadah per satuan waktu menyebabkan tekanan yang lebih besar 2 Pernyataan hukum Boyle adalah sebagai berikut Volume massa gas yang diberikan berbanding terbalik dengan tekanan ketika suhu konstan Konsepnya dapat diwakili dengan rumus V 1 P displaystyle V propto frac 1 P nbsp berarti Volume berbanding lurus dengan 1 per Tekanan atau P 1 V displaystyle P propto frac 1 V nbsp berarti Tekanan berbanding lurus dengan 1 per Volume atau P V k 1 displaystyle PV k 1 nbsp atau P 1 V 1 P 2 V 2 displaystyle P 1 V 1 P 2 V 2 nbsp di mana P adalah tekanan V adalah volume gas dan k1 adalah konstanta dalam persamaan ini tidak sama dengan konstanta kesebandingan dalam persamaan lain di bawah Hukum Charles suntingArtikel utama Hukum Charles Hukum Charles atau hukum volume ditemukan tahun 1787 oleh Jacques Charles Hukum ini menyatakan bahwa untuk massa tertentu dari gas ideal pada tekanan konstan volume berbanding lurus dengan suhu absolut dengan asumsi dalam sistem tertutup 3 Pernyataan hukum Charles adalah sebagai berikut 4 volume V dari massa gas yang diberikan pada tekanan konstan Pa berbanding lurus dengan suhu K Sebagai persamaan matematis hukum Charles ditulis sebagai V T displaystyle V propto T nbsp atau V T k 2 displaystyle V T k 2 nbsp atau V 1 T 1 V 2 T 2 displaystyle V 1 T 1 V 2 T 2 nbsp di mana V adalah volume gas T adalah suhu absolut dan k2 adalah konstanta kesebandingan yang tidak sama dengan konstanta kesebandingan pada persamaan lain di artikel ini Hukum Gay Lussac suntingArtikel utama Hukum Gay Lussac nbsp Joseph Louis Gay LussacHukum Gay Lussac hukum Amontons atau hukum tekanan ditemukan oleh Joseph Louis Gay Lussac pada tahun 1809 5 Persamaan ini menyatakan bahwa untuk massa tertentu dan volume konstan gas ideal tekanan yang diberikan pada sisi wadahnya berbanding lurus dengan suhu absolut 6 7 7 8 Sebagai persamaan matematis hukum Gay Lussac dinyatakan baik dengan 6 7 8 9 P T displaystyle P propto T nbsp atauP T k displaystyle P T k nbsp orK P dibagi dengan T P 1 T 1 P 2 T 2 displaystyle P 1 T 1 P 2 T 2 nbsp di mana P adalah tekanan T adalah suhu absolut dan k adalah konstanta kesebandingan Hukum Avogadro suntingArtikel utama Hukum Avogadro Hukum Avogadro diitemukan oleh Amedeo Avogadro pada tahun 1811 10 11 Hukum Avogadro menyatakan bahwa volume yang ditempati oleh gas ideal berbanding lurus dengan jumlah molekul gas yang ada dalam wadah 12 Hal ini menghasilkan volume molar gas yang pada STP 273 15 K 1 atm adalah sekitar 22 4 L Hubungan ini dinyatakan oleh V 1 n 1 V 2 n 2 displaystyle frac V 1 n 1 frac V 2 n 2 nbsp di mana n sama dengan jumlah mol gas atau banyaknya mol gas Hukum gas ideal dan gabungan suntingArtikel utama Hukum gas ideal Hukum gas gabungan atau Persamaan Gas Umum didapat dengan menggabungkan Hukum Boyle Hukum Charles dan Hukum Gay Lussac 13 14 Persamaan ini menunjukkan hubungan antara tekanan volume dan suhu bagi gas dengan massa kuantitas tetap p V k 5 T displaystyle pV k 5 T nbsp Persamaan ini dapat pula ditulis sebagai p 1 V 1 T 1 p 2 V 2 T 2 displaystyle qquad frac p 1 V 1 T 1 frac p 2 V 2 T 2 nbsp Dengan penambahan hukum Avogadro hukum gas gabungan dikembangkan menjadi hukum gas ideal 15 p V n R T displaystyle pV nRT nbsp di manap adalah tekanan V adalah volume n adalah jumlah mol R adalah konstanta gas universal T adalah suhu K di mana konstanta kesebandingannya dinamai sebagai R merupakan konstanta gas universal dengan nilai 8 3144598 kPa L mol K Rumusan yang sebanding dituliskan sebagai 16 17 p V k N T displaystyle pV kNT nbsp di manaP adalah tekanan V adalah volume N adalah jumlah molekul gas k adalah konstanta Boltzmann 1 381 10 23J K 1 dalam satuan SI T adalah suhu K Persamaan ini tepat hanya untuk gas ideal yang mengabaikan berbagai efek antarmolekul lihat gas nyata 18 Namun hukum gas yang ideal adalah pendekatan yang baik untuk sebagian besar gas di bawah tekanan dan suhu sedang Hukum ini memiliki konsekuensi penting berikut 19 Jika suhu dan tekanan dijaga konstan maka volume gas berbanding lurus dengan jumlah molekul gas Jika suhu dan volume tetap konstan maka tekanan perubahan gas berbanding lurus dengan jumlah molekul gas yang ada Jika jumlah molekul gas dan suhu tetap konstan maka tekanan berbanding terbalik dengan volume Jika suhu berubah dan jumlah molekul gas dijaga tetap konstan maka tekanan atau volume atau keduanya akan berubah dalam proporsi langsung terhadap suhu Hukum gas lain sunting nbsp Sebuah ilustrasi hukum Dalton menggunakan gas gas udara di permukaan laut Hukum Graham menyatakan bahwa laju ketika molekul gas berdifusi berbanding terbalik dengan akar kuadrat densitasnya pada suhu konstan 20 Dikombinasikan dengan hukum Avogadro yaitu karena volume yang sama memiliki jumlah molekul yang sama hal ini sama dengan berbanding terbalik terhadap akar berat molekul 21 Hukum Dalton mengenai tekanan parsial menyatakan bahwa tekanan campuran gas secara sederhana merupakan jumlah tekanan parsial dari komponen individualnya 22 Hukum Dalton dituliskan sebagai 23 P t o t a l P 1 P 2 P 3 P n i 1 n P i displaystyle P total P 1 P 2 P 3 P n equiv sum i 1 n P i nbsp atau P t o t a l P g a s P H 2 O displaystyle P mathrm total P mathrm gas P mathrm H 2 O nbsp di mana PTotal adalah tekanan atmosfer PGas adalah tekanan campuran gas di atmosfer dan PH2O adalah tekanan air pada suhu tersebut Hukum Amagat mengenai volume parsial menyatakan bahwa volume campuran gas atau volume wadah secara sederhana merupakan jumlah volume parsial dari komponen individualnya Hukum Amagat dituliskan sebagai 24 V t o t a l V 1 V 2 V 3 V n i 1 n V i displaystyle V total V 1 V 2 V 3 V n equiv sum i 1 n V i nbsp di mana VTotal adalah volume total campuran gas atau volume wadah Vi adalah volume parsial gas dalam campuran gas pada suhu dan tekanan tersebut Hukum Henry menyatakan bahwa 25 Pada suhu konstan jumlah gas yang terlarut dalam jenis dan volume cairan yang diberikan sebanding dengan tekanan parsial gas tersebut dalam kesetimbangan dengan cairan tersebut p k H c displaystyle p k rm H c nbsp Hukum gas nyata dirumuskan oleh Johannes Diderik van der Waals 1873 26 Referensi sunting Draper John William 1861 A Textbook on chemistry hlm 46 Levine 1978 hlm 12 Gay Lussac J L 1802 Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs Researches on the expansion of gases and vapors Annales de chimie 43 137 175 English translation extract Pada halaman 157 Gay Lussac menyebutkan temuan Charles yang tidak diterbitkan Avant d aller plus loin je dois prevenir que quoique j eusse reconnu un grand nombre de fois que les gaz oxigene azote hydrogene et acide carbonique et l air atmospherique se dilatent egalement depuis 0 jusqu a 80 le cit Charles avait remarque depuis 15 ans la meme propriete dans ces gaz mais n avant jamais publie ses resultats c est par le plus grand hasard que je les ai connus Sebelum melangkah lebih jauh saya harus memberi tahu Anda bahwa meskipun saya telah mengenali berkali kali bahwa gas oksigen nitrogen hidrogen dan asam karbonat yaitu karbon dioksida dan udara atmosfer juga mengembang dari 0 hingga 80 warga bernama Charles telah memperhatikan 15 tahun yang lalu sifat yang sama dalam gas gas ini namun karena tidak pernah mempublikasikan hasil hasilnya hal itu adalah kesempatan kecil yang saya tahu tentang mereka Fullick P 1994 Physics Heinemann hlm 141 42 ISBN 0 435 57078 1 Joseph Louis Gay Lussac Columbia Electronic Encyclopedia edisi ke 6th Edition Q2 2016 ISBN 9780787650155 a b Palmer WP 1991 Philately Science Teaching and the History of Science PDF Lab Talk 35 1 30 31 a b c Holbrow CH Amato JC 2011 What Gay Lussac didn t tell us Am J Phys 79 Bibcode 2011AmJPh 79 17H doi 10 1119 1 3485034 a b Spurgin CB 1987 Gay Lussac s gas expansivity experiments and the traditional mis teaching of Charles s Law Annals of Science 44 5 489 505 doi 10 1080 00033798700200321 Crosland MP 1961 The Origins of Gay Lussac s Law of Combining Volumes of Gases Annals of Science 17 1 1 doi 10 1080 00033796100202521 Avogadro Amedeo 1810 Essai d une maniere de determiner les masses relatives des molecules elementaires des corps et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons Journal de Physique 73 58 76 English translation US Version Diakses tanggal 3 Februari 2016 Science Laws Diakses tanggal 3 Februari 2016 Gay Lussac 1809 Memoire sur la combinaison des substances gazeuses les unes avec les autres Memoir on the combination of gaseous substances with each other Memoires de la Societe d Arcueil 2 207 234 Tersedia dalam Bahasa Inggris di Le Moyne College Joseph Louis Gay Lussac chemistryexplained com Clapeyron E 1834 Memoire sur la puissance motrice de la chaleur Journal de l Ecole Polytechnique dalam bahasa Prancis XIV 153 90 Facsimile at the Bibliotheque nationale de France pp 153 90 Equation of State Adkins C J 1983 Equilibrium Thermodynamics edisi ke 3rd Cambridge UK Cambridge University Press hlm 116 120 ISBN 0 521 25445 0 Cengel Yunus A Boles Michael A 2001 Thermodynamics An Engineering Approach edisi ke 4th hlm 89 ISBN 0 07 238332 1 Tschoegl N W 2000 Fundamentals of Equilibrium and Steady State Thermodynamics Amsterdam Elsevier hlm 88 ISBN 0 444 50426 5 Keith J Laidler and John M Meiser Physical Chemistry Benjamin Cummings 1982 pp 18 19 R H Petrucci W S Harwood and F G Herring General Chemistry 8th ed Prentice Hall 2002 pp 206 08 ISBN 0 13 014329 4 Silberberg Martin S 2009 Chemistry the molecular nature of matter and change edisi ke 5th Boston McGraw Hill hlm 206 ISBN 9780073048598 J Dalton 1802 Essay IV On the expansion of elastic fluids by heat Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester vol 5 pt 2 hlmn 595 602 lihat hlm 600 Bejan A 2006 Advanced Engineering Thermodynamics edisi ke 3rd John Wiley amp Sons ISBN 0471677639 Henry W 1803 Experiments on the quantity of gases absorbed by water at different temperatures and under different pressures Phil Trans R Soc Lond 93 29 274 doi 10 1098 rstl 1803 0004 J D van der Waals The equation of state for gases and liquids Nobel Lectures Physics 1901 1921 PDF Amsterdam Elsevier Publishing Company 1967 hlm 254 265 Bacaan lebih lanjut suntingLevine Ira N 1978 Physical Chemistry University of Brooklyn McGraw Hill Castka Joseph F Metcalfe H Clark Davis Raymond E Williams John E 2002 Modern Chemistry Holt Rinehart and Winston ISBN 0 03 056537 5 Guch Ian 2003 The Complete Idiot s Guide to Chemistry Alpha Penguin Group Inc ISBN 1 59257 101 8 Zumdahl Steven S 1998 Chemical Principles Houghton Mifflin Company ISBN 0 395 83995 5 Pranala luar sunting nbsp Wikimedia Commons memiliki media mengenai Hukum hukum gas World of Scientific Discovery on Joseph Louis Gay Lussac di Bookrags Kalkulator Hukum Gay Lussac pv nrt calculator Kalkulator daring Engineering Units Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Hukum hukum gas amp oldid 25183687