GAS IDEAL
Oleh : Nur Rofiatul Majidah
18630090
Gambar
1: Ilustrasi gas ideal
Pasti
kita sudah sering mendengar kata gas ideal karena memang kata tersebut
seringkali muncul dalam beberapa buku pelajaran. Akan tetapi, mungkin juga bagi
sebagian orang masih asing dengan kata ini sehingga saya akan menjabarkannya
melalui artikel ini.
Sebelum
membahas gas ideal, kita akan membahas mengenai gas secara umum. Gas
sering kita temui dalam kehidupan, misalnya gas elpiji (LPG) yang ada di
dapur dan gas oksigen yang kita gunakan untuk bernafas. Gas merupakan zat yang
menempati segala wadah yang ditempatinya (Atkins, 1999:4), ketika diletakkan
dalam media berukuran kecil maka partikel gas akan berkumpul sehingga tekanan
dalam media tinggi, begitu pula sebaliknya ketika diletakkan dalam media yang
berukuran besar maka partikel di dalamnya akan berjauhan sehingga tekananya
rendah. Berbeda dengan sifat padat dan cair, molekul gas cenderung berjauhan
karena gaya tarik antar molekulnya sangat lemah dan bergerak sangat bebas. Gas
selalu berkaitan dengan volume (V), suhu (T), tekanan (p) dan jumlah mol (n).
Gas
ideal merupakan partikel-partikel gas yang tidak mengalami interaksi
antarpartikel, baik tarik-menarik maupun tolak-menolak sehingga jarak
antarpartikelnya berjauhan. Gas ideal tidak dapat ditemukan di alam karena gas
sebenarnya (gas nyata) memiliki interaksi antarpartikelnya. Gas ideal
sebenarnya hanya konsep teori untuk mempermudah dalam perhitungan dan
penelitian. Konsep ini hanya akurat jika gas tidak terlalu padat (tekanan tidak
terlalu tinggi, pada tekanan atmosfer, atau sejenisnya) dan tidak mendekati
titik lebur (didih) (Giancoli, 2014:367). Gas di alam seperti oksigen,
hidrogen, helium, dan gas-gas lain dapat dibuat kondisi gas ideal dengan
pendekatan sifat gas ideal. Adapun pendekatan sifat gas ideal antara lain:
a)
Tidak terjadinya interaksi (tarik menarik
dan tolak menolak) antarpartikel gas
b)
Gerakan partikel acak dan tersebar merata
c)
Partikel hanya mengalami tumbukan lenting
sempurna (sebelum dan sesudah tumbukan sama) dengan dinding wadah sehingga
energi kinetiknya konstan
d)
Jarak antarpartikel lebih besar dibanding
ukuran partikel gas
e)
Berlaku hukum Newton tentang gerak
Gas
ideal digunakan sebagai bentuk gambaran molekul gas yang sempurna dengan
meniadakan faktor kompresibilitas yang terjadi (Rohyami, 2018:10). Beberapa
hukum berdasarkan penelitian mengenai gas ideal, antara lain :
a) HUKUM
BOYLE
Pada
tahun 1662, seorang ilmuan Inggris, Robert Boyle membuktikan dalam
eksperimennya bahwa apabila gas dijaga dengan suhu konstan dan jumlah mol yang
sama, maka tekanannya akan berbanding terbalik dengan volume.
p1V1 =
p2V2
b) HUKUM
CHARLES
Pada
tahun 1802, hukum charles dipublikasikan pertama kali oleh Gay-Lussac yang
sebelumnya pada tahun 1787 telah digagas oleh Jacques Alexandre César Charles,
seorang ilmuwan asal Perancis. Charles menyatakan bahwa apabila gas dijaga
dengan tekanan konstan, maka volume gas tersebut akan berbanding lurus dengan
temperaturnya.
V1T2 = V2T1
c) HUKUM
GAY-LUSSAC
Pada
tahun 1802, Seorang ilmuan asal Perancis, Gay-Lussac juga menggagas bahwa
apabila gas dijaga dengan volume konstan, maka tekanan gas akan berbanding
lurus dengan temperaturnya.
p1T2 = p2T1
d) HUKUM
AVOGADRO
Pada
tahun 1811, seorang ilmuwan Italia, Amedeo Avogadro menggagas bahwa apabila gas
memiliki volume dan tekanan sama pada temperatur sama, maka jumlah molnya juga
akan sama.
V1n2 = V2n1
Persamaan
gas ideal yang umum sebenarnya diperoleh dari kombinasi hukum-hukum di atas,
yaitu :
pV
= nRT
Dengan
R merupakan ketetapan konstanta gas dengan nilai 0,0821 L.atm.mol-1.K-1 atau
8,314 J.mol-1.K-1 atau 1,99 kalori.mol-1.K-1.
Catatan:
p1 = tekanan awal
(Pa atau N/m2)
p2 = tekanan akhir
(Pa atau N/m2)
V1 = volume awal
(m3)
V2 = volume akhir
(m3)
T1 = suhu awal (K)
T2 = suhu akhir (K)
n1 = jumlah mol awal
(mol)
n2 = jumlah mol
akhir (mol)
Demikian
artikel mengenai gas ideal dari saya, semoga mudah dipahami dan semoga
bermanfaat.
Daftar
Pustaka
Atkins, P.W. 1999. Kimia
Fisika Jilid 1 Edisi keempat. Jakarta: Erlangga
Giancoli, Douglas C.
2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi ke 7 Jilid 1. Jakarta:
Erlangga
Rohyami, Yuli.
2018. Kimia Fisika. Yogyakarta: Deepublish
Komentar