Bunyi Hukum Charles, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap
Pada kesempatan kali ini kita akan mencar ilmu materi tentang Hukum Charles, suara hukum, rumus dan pola soalnya. Artikel ini bertujuan semoga Anda sanggup menuntaskan perkara gas ideal pada suatu sistem terisolasi dan tekanan gas dijaga semoga tetap konstan.
Hukum Charles – (Tekanan Konstan atau keadaan Isobarik)
Coba kita melalukan sebuah eksperimen sederhana. Ketika suatu gas di masukkan ke dalam suatu wadah yang mana volume wadah sanggup berubah, misalnya menyerupai piston. Jika kita mengasumsikan bahwa piston tersebut tidak bocor, artinya piston terisolasi maka gas tidak sanggup keluar dan masuk ke dalam piston tersebut atau jumlah mol gas tetap konstan. Kemudian tekanan gas dalam piston dijaga semoga tetap konstan, menurut hasil eksperimen diperoleh bahwa volume (V) gas akan sebanding dengan suhu (T). Artinya saat suhu gas dinaikkan pada tekanan konstan maka volume gas akan meningkat, hal ini terjadi alasannya yakni gas mengalami pemuaian yang sebanding dengan besar perubahan suhu gas atau disebut sebagai perluasan volum. Sebaliknya saat suhu gas diturunkan pada tekanan konstan maka molekul-molekul gas tersebut akan mengalami penyusutan sehingga volume gas akan berkurang atau kompresi volum.
 |
| Eksperimen Charles |
Bunyi Hukum Charles : Ketika suatu gas yang mana tekanan gas tersebut dijaga semoga tetap konstan, maka volume gas akan sebanding dengan suhu yang diberikan kepada gas tersebut. Hal ini didapatkan saat gas ditempatkan dalam sistem terisolasi sehingga jumlah mol gas konstan.
V∝T
Persamaan Gas Ideal
PV=nRT atau PV/T=nR
Pada sistem terisolasi, jumlah molekul (n) gas akan tetap atau konstan. Sehingga tidak ada gas yang keluar ataupun masuk ke sistem. Artinya keadaan simpulan gas ideal akan sama dengan keadaan awal.
PV/T=Konstan
Keterangan:
P yakni Tekanan Gas Ideal (Pa atau atm)
V yakni Volume Gas Ideal (m^3)
T yakni Suhu Gas Ideal (K)
Indeks i yakni keadaan awal (i : inersia)
Indeks f yakni keadaan simpulan (f : final)
Ketika gas dijaga pada tekanan tetap atau konstan. Maka tekanan simpulan sama dengan tekanan awal sehingga diperoleh
1. Contoh Soal Hukum Charles pada Gas Ideal
Suatu gas yang mempunyai volume 6 L dan suhu gas 27 °C di tempatkan pada sebuah sistem terisolasi dan tekanan gas dijaga semoga tetap konstan. Tentukan volum gas tersebut jikalau suhu gas dinaikkan menjadi 127 °C!
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Ingat satuan suhu haruslah dalam satuan Kelvin, maka kita perlu konversi suhu dari Celsius ke Kelvin dengan menambahkan 273 K
Ti = 27 °C = (27 + 273) K = 300 K
Tf = 127 °C = (127 + 273) K = 400 K
Vi = 6 L
Pi = Pf
Ditanya : Tentukan volum gas tersebut jikalau suhu gas dinaikkan menjadi 127 °C = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena tekanan gas dijaga tetap konstan, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Charles
Jadi, saat volum gas tersebut jikalau suhu gas dinaikkan menjadi 127 °C maka volume gas akan meningkat menjadi 8 L. Hal ini sesuai dengan suara aturan Charles yang menyatakan volume berbanding lurus dengan suhu yang diberikan kepada gas tersebut.
2. Contoh Soal Hukum Charles pada Gas Ideal
Suatu gas pada sistem terisolasi mempunyai suhu mula-mula To dan Volume Vo. Diketahui bahwa suhu gas tersebut berkembang menjadi 2 kali suhu mula-mula sesudah mengalami proses isobarik, maka tentukanlah volume simpulan gas tersebut?
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut.
Ingat proses isobarik yakni proses dimana tekanan gas dijaga tetap konstan.
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Vi = Vo
Ti = To
Tf = 2 To
Pi = Pf (Mengalami Proses Isobarik atau tekanan konstan)
Ditanya : tentukanlah volume simpulan gas tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena mengalami proses isobarik, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Charles
Jadi, volume simpulan gas tersebut yakni 2 Vo. Dari hasil tersebut sanggup disimpulkan bahwa volume gas sebanding dengan suhu gas. Ketika gas dinaikkan menjadi n kali suhu mula-mula, maka volume gas tersebut akan meningkat pula menjadi n kali volume mula-mula.
3. Contoh Soal Hukum Charles pada Gas Ideal
Dalam suatu wadah tertutup gas mengalami proses isobarik. Ketika suhu gas dinaikkan maka volume gas tersebut berkembang menjadi 4 kali volume mula-mula. Jika volume mula-mula gas yakni V dan suhunya yakni T. Maka tentukanlah berapa besar ke naikkan suhu gas tersebut?
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut.
Ingat isobarik merupakan keadaan gas pada tekanan konstan.
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Vi = Vo
Ti = To
Vf = 4 Vo
Pi = Pf (Mengalami Proses Isobarik atau tekanan konstan)
Ditanya : tentukanlah berapa besar ke naikkan suhu gas tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena mengalami proses isobarik, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Charles
Jadi, berapa besar ke naikkan suhu gas tersebut yakni 4 kali suhu mula-mual
4. Contoh Soal Hukum Charles pada Gas Ideal
Di dalam sebuah wadah tertutup terdapat suatu gas yang mempunyai volume sebesar 2 L dan suhu 27 °C. Jika volume gas di perluasan menjadi 3 L dan tekanan gas konstan maka suhu gas tersebut akan menjadi?
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut.
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Vi = 2 L
Vf = 3 L
Ti = 27 °C = (27 + 273) K = 300 K
Pi = Pf
Ditanya : tentukanlah berapa besar suhu gas tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena tekanan gas konstan, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Charles
Jadi, saat volume gas tersebut di perluasan dari 2 L menjadi 3 L maka suhu gas yang awalnya 27 °C akan menjadi 177 °C.
5. Contoh Soal Hukum Charles pada Gas Ideal
Suatu gas ditempatkan dalam suatu sistem terisolasi, saat suhu gas tersebut diturunkan pada tekanan konstan dari 127 °C menjadi 27 °C maka volumenya menjadi 6 L. Tentukanlah volume gas sebelum suhunya diturunkan?
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut.
Perhatikan, saat suhu gas diturunkan maka volumenya menjadi 6 L artinya ini yakni keadaan simpulan gas dan volume sebelum diturunkan yakni keadaan awal, maka kita sanggup gambarkan sistemnya sebagai berikut
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Vf = 6 L
Ti = 127 °C = (127 + 273) K = 400 K
Tf = 27 °C = (27 + 273) K = 300 K
Pi = Pf
Ditanya : Tentukanlah volume gas sebelum suhunya diturunkan = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena tekanan gas konstan, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Charles
Jadi, volume gas sebelum suhunya diturunkan yakni 8 L. Perhatikan bahwa suhu gas mula-mula yakni 8 L dan suhu gas saat suhu diturunkan yakni 6 L, artinya gas mengalami proses penyusutan akhir turunnya suhu gas.
Baca Juga : Bunyi Hukum Boyle, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap Serta Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-Hari
Itulah artikel tentang bunyi aturan charles, rumus, pola soal dan klarifikasi lengkap. Semoga artikel ini bermanfaat untuk anda. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk berikan komentaranya wacana artikel ini ataupun jikalau ada masukkan kami akan sangat bahagia hati mendapatkan keritikan tersebut.