Teori Kinetik Gas Dan Termodinamika – Pada pembahasan kali ini kami sampaikan materi tentang teori kinetik dan termodinamika. Kedua materi ini merupakan materi mata pelajaran fisika yang diajarkan di kelas XI.
Kita awali dari teori kinetik gas terlebih dahulu. Pada materi ini ada istilah gas ideal. Apa itu gas ideal?
Pengertian Gas Ideal
Gas ideal adalah sekumpulan partikel gas yang tidak saling berinteraksi satu sama lain. Dengan kata lain jarak antar partikel gas ideal sangat berjauhan dan bergerak secara acak. Gas ideal ini mempunyai beberapa sifat, antara lain:
- Partikelnya berjumlah banyak.
- Tidak ada interaksi antarpartikel atau tidak ada gaya tarik menarik antarpartikelnya.
- Jika dibandingkan ukuran ruangan, ukuran partikel gas ideal bisa diabaikan.
- Tumbukan yang terjadi antara partikel gas dan dinding ruangan merupakan tumbukan lenting sempurna.
- Partikel gas tersebar secara merata di dalam ruangan.
- Partikel gas bergerak secara acak ke segala arah.
- Berlaku Hukum Newton tentang gerak.
- Energi kinetik rata-rata molekul gas ideal sebanding dengan suhu mutlaknya.
Baca juga: Teori Mekanika Kuantum
Persamaan Umum Gas Ideal
Ada persamaan umum untuk gas ideal. Berikut persamaan umum yang bisa Anda lihat:
Persamaan Keadaan Gas Ideal
Pada ruang tertutup keadaan suatu gas ideal dipengaruhi oleh beberapa faktor. Seperti tekanan, suhu, volume dan jumlah molekul gas. Ada beberapa hukum yang menjelaskan keterkaitan keempat besaran tersebut. Antara lain Hukum Boyle, Hukum Charles, Hukum Gay-Lussac dan Hukum Boyle-Gay Lussac. Berikut akan dijelaskan singkat keempat hukum tersebut.
Hukum Boyle
Hukum Boyle ini dikemukakan oleh Robert Boyle, seorang ilmuwan asal Inggris. Hukum Boyle menyatakan jika suhu suatu gas dijaga konstan, maka tekanan gas akan berbanding terbalik dengan volumenya. Atau istilah lainnya dapat dinyatakan sebagai hasil kali antara tekanan dan volume suatu gas pada suhu tertentu adalah tetap atau isotermal. Rumus dari Hukum Boyle ini adalah sebagai berikut:
Hukum Charles
Apabila Hukum Boyle membahas mengenai pengaruh tekanan dan volume pada suhu tetap, lain halnya dengan hukum ini. Hukum Charles disampaikan oleh Jacques Charles. Disebutkan bahwa jika tekanan suatu gas dijaga konstan, maka volume gas akan sebanding suhu mutlaknya.
Hukum Charles juga bisa disebut sebagai hasil bagi antara volume dan suhu pada tekanan tetap atau isobar akan bernilai tetap. Berikut adalah rumus dari hukum Charles.
Hukum Gay-Lussac
Di tahun 1802 Joseph Louis Gay-Lussac, seorang ilmuwan Kimia asal Prancis mengemukakan Hukum Gay-Lussac. Hukum Gay-Lussac memuat pernyataan jika volume suatu gas dijaga konstan, tekanan gas akan sebanding dengan suhu mutlaknya. Artinya proses yang berlangsung dalam keadaan isokhorik atau volume tetap. Berikut adalah rumus matematis Hukum Gay-Lussac.
