Bunyi Hukum Gay-Lussac, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap
Pada kesempatan kali ini kita akan berguru materi perihal Hukum Gay-Lussac, suara Hukum Gay-Lussac, Rumus Gay-Lussac dan Contoh Soalnya. Artikel ini bertujuan biar Anda sanggup menuntaskan kasus gas ideal pada suatu sistem terisolasi dan volume gas dijaga biar tetap konstan. Baik eksklusif saja kita mulai
Hukum Gay-Lussac (Volume Konstan atau keadaan Isokhorik atau Isovolumetrik)
Coba kita melalukan sebuah eksperimen sederhana. Ketika suatu gas di masukkan ke dalam suatu wadah dimana volume wadah tersebut sanggup berubah, misalnya ibarat sebuah piston. Jika kita menciptakan sistem piston tersebut terisolasi sehingga gas yang ditempatkan di dalam piston tidak sanggup keluar ataupun gas yang berada di luar tidak sanggup masuk ke dalam. Sehingga jumlah molekul gas yang berada di dalam tetap konstan. Berdasarkan hasil eksperimen diperoleh bahwa ketika volume gas konstan, maka tekanan gas akan berbanding lurus dengan suhu yang diberikan pada gas tersebut atau sebaliknya.
Baca Juga : Bunyi Hukum Charles, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap
Baca Juga : Bunyi Hukum Charles, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap
Contohnya, Jika Anda mempunyai botol parfum dimana volume atau isi parfum tetap konstan kemudian Anda menaikkan suhu parfum tersebut dengan cara membakarnya. Ketika suhunya meningkat maka akan meningkatkan energi kinetik molekul parfum sehingga molekul parfum akan saling bertumbukan satu sama lain, hal ini menimbulkan tekanan pada gas meningkat. Jika Anda terus meningkatkan suhu parfum maka yang terjadi ialah molekul parfum akan mendorong dinding parfum dan menimbulkan botol parfum tersebut meledak alasannya ialah dinding parfum tidak bisa menahan besarnya tekanan gas tersebut.
 |
| Hukum Gay-Lussac |
Bunyi Hukum Gay-Lussac : Jika volume gas dijaga biar tekanan konstan, maka besaran makroskopis gas yang lain, ibarat tekanan dan suhu akan berubah ketika salah satu besaran diubah. Besarnya perubahan tekanan (P) gas akan berbanding lurus dengan besarnya perubahan suhu mutlak (T) gas tersebut.
P ∝ T
Persamaan Gas Ideal
PV = nRT atau PV/T = nR
Ketika gas ditempatkan pada sistem terisolasi, maka jumlah molekul (n) gas tersebut akan tetap konstan. Artinya gas yang berada di dalam tidak sanggup keluar dan gas yang berada di luar tidak sanggup masuk ke sistem tersebut.
PV/T = Konstan
Keterangan:
P ialah Tekanan Gas Ideal (Pa atau atm)
V ialah Volume Gas Ideal (m^3)
T ialah Suhu Gas Ideal (K)
Indeks i ialah keadaan awal (i : inersia)
Indeks f ialah keadaan selesai (f : final)
Ketika gas dijaga pada volume tetap atau konstan. Maka volume selesai sama dengan volume awal gas sehingga diperoleh
1. Contoh Soal Hukum Gay-Lussac pada Gas Ideal
Sebuah gas pada sistem terisolasi mempunyai tekanan awal P dan suhu T. Jika gas tersebut mengalami proses isokhorik kemudian tekanan gas dinaikkan menjadi 2 kali tekanan semula Maka tentukanlah berapa besar ke naikkan suhu gas tersebut?Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan gambaran gas pada sistem terisolasi (tertutup) pada volume konstan (atau keadaan Isokhorik)
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Pi = P
Ti = T
Pf = 4P
Vi = Vf (Keadaan Isokhorik)
Ditanya : Tentukanlah berapa besar ke naikkan suhu gas tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena gas mengalami proses isokhorik atau volume konstan, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Gay-Lussac
Jadi, ketika tekanan gas dinaikkan dari P menjadi 4P maka suhu gas akan meningkat dari T menjadi 4T. Hal ini menandakan bahwa suhu suatu gas berbanding lurus dengan tekanan yang diberikan pada gas tersebut.
2. Contoh Soal Hukum Gay-Lussac pada Gas Ideal
Suatu gas yang mempunyai suhu 27 °C ditempatkan dalam sebuah ember tertutup dan volume gas konstan. Jika tekanan gas tersebut dinaikkan menjadi 3 kali tekanan mula-mula gas, maka tentukanlah suhu gas tersebut?Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut pada volume konstan.
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Pi = P
Ti = 27 °C = (27 + 273) K = 300 K
Pf = 3P
Vi = Vf (Keadaan Isokhorik)
Ditanya : Tentukanlah berapa suhu gas tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena volume gas konstan, maka kita sanggup gunakan konsep dan rumus Hukum Gay-Lussac
Jadi, suhu gas tersebut ketiga tekanan gas dinaikkan 3 kali lipat dari tekanan ialah 900 K atau 627 °C.
3. Contoh Soal Hukum Gay-Lussac pada Gas Ideal
Sebuah gas ditempatkan dalam sebuah ember yang terisolasi dan tekanan awal gas ialah 3 atm. Pada volume konstan tekanan gas tersebut bermetamorfosis 4 atm sehabis suhu gas dinaikkan menjadi 37 °C. Tentukan suhu awal gas tersebut ?Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan gambaran gas pada sistem terisolasi (tertutup) pada volume konstan (atau keadaan Isokhorik)
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Pi = 3 atm
Pf = 4 atm
Tf = 37 °C = (37 + 273) K = 310 K
Vi = Vf (Volume Konstan)
Ditanya : Tentukan suhu awal gas tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena volume gas konstan, maka kita sanggup gunakan rumus Hukum Gay-Lussac
Jadi, suhu awal gas tersebut ialah -40,5 °C.
4. Contoh Soal Hukum Gay-Lussac pada Gas Ideal
Ban sepeda motor mempunyai tekanan ukur 3 atm pada suhu 27 °C. Setelah sepeda motor dikendarai, suhu di dalam ban bermetamorfosis 47 °C. Jika pemuaian ban sangat kecil dan sanggup diabaikan maka tekanan ukur ban tersebut ketika ini? (tekanan atmosfer = 1 atm)Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut.
Karena pemuaian sangat kecil dan sanggup abaikan maka volume selesai sama dengan volume awal (Vi = Vf)
Ketika Anda mengukur tekanan suatu ban, tekanan itu disebut dengan tekanan ukur. Tekanan ini tanpa memperhitungkan besar tekanan atmosfer. Karena tekanan ban dipengaruhi oleh tekanan atmosfer maka kita tidak sanggup mengabaikan tekanan ini. Makara besar tekanan otoriter yang dirasakan oleh ban adalah
Tekanan otoriter awal (Pi) = Tekanan yang terukur + Tekanan Atmosfer
Pi = 3 atm + 1 atm = 4 atm
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Pi = 4 atm
Ti = 27 °C = (27 + 273) K = 300 K
Ti = 47 °C = (47 + 273) K = 320 K
Vi = Vf (Keadaan Isokhorik)
Ditanya : Tentukanlah tekanan ukur ban ketika ini atau sehabis suhu ban meningkat = .... ?
Langkah 3 : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena pemuaian ban diabaikan artinya volume gas konstan, maka kita sanggup gunakan konsep dan rumus Hukum Gay-Lussac
Perhatikan, tekanan sebesar 4,3 atm ialah besar tekanan otoriter selesai (Pf) yang di rasakan oleh ban. Tekanan ini terdiri dari tekanan ukur dan tekanan atmosfer. Karena yang ditanya ialah tekanan ukur, maka
Jadi, besar tekanan ukur ban sehabis suhu ban meningkat ialah 3,3 atm
5. Contoh Soal Hukum Gay-Lussac pada Gas Ideal
Pada awal perjalanan, ban kendaraan beroda empat mempunyai tekanan 2,75 atm dan suhu 27 °C. Setelah melaksanakan perjalanan yang jauh tekanan ban kendaraan beroda empat tersebut bermetamorfosis 3,25 atm. Jika tekanan udara luar 1 atm dan pemuaian diabaikan, maka hitunglah besar ke naikkan suhu ban tersebut?Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut. Karena pemuaian ban diabaikan maka volume ban konstan.
Karena 2,75 atm ialah tekanan ban. Sedangkan gas di dalam terisi oleh udara dan tekanan udara yang berada di dalam ban dipengaruhi oleh tekanan atmosfer. Maka besar tekanan otoriter mula-mula udara adalah
Pi = Tekanan ban mula-mula + Tekanan Atmosfer
Pi = 2,75 atm + 1 atm = 3,75 atm
Dengan cara yang sama maka diperoleh tekanan otoriter udara selesai adalah
Pf = Tekanan ban selesai + tekanan atmosfer
Pf = 3,25 + 1 atm = 4,25 atm
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Pi = 3,75
Ti = 27 °C = (27 + 273) K = 300 K
Pf = 4,25
Vi = Vf (Keadaan Isokhorik)
Ditanya : Hitunglah besar ke naikkan suhu ban tersebut = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena volume gas konstan, maka kita sanggup gunakan konsep dan rumus Hukum Gay-Lussac
Jadi, besar ke naikkan suhu ban tersebut ialah 67 °C.
6. Contoh Soal Hukum Gay-Lussac pada Gas Ideal
Pada awal perjalanan tekanan udara di dalam ban kendaraan beroda empat ialah 406 kPa dan mempunyai suhu 15 °C. sehabis berjalan dengan kecepatan tinggi ban tersebut menjadi panas menimbulkan tekanan udara di dalam ban naik menjadi 461 kPa bila pemakaian ban diabaikan. Maka, tentukan suhu udara di dalam ban sekarang?Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem gas untuk mengilustrasikan keadaan gas tersebut. Karena pemuaian ban diabaikan maka volume ban konstan.
Pada pola 4 dan 5 tekanan yang diketahui ialah tekanan ban dan bukan tekanan udara yang berada di dalam ban sehingga tekanan udara di dalam ban harus ditambahkan dengan tekanan atmosfer. Sedangkan pada pola 6 berbeda, tekanan 406 kPa dan 461 kPa sudah merupakan tekanan udara yang berada di dalam ban.
Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Pi = 406 kPa
Ti = 15 °C = (15 + 273) K = 288 K
Pf = 461 kPa
Vi = Vf (Keadaan Isokhorik)
Ditanya : Tentukan suhu udara di dalam ban kini = .... ?
Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:
Karena volume gas konstan, maka kita sanggup gunakan konsep dan rumus Hukum Gay-Lussac
Jadi, suhu udara di dalam ban kini ialah 54 °C.
Baca Juga : Bunyi Hukum Boyle, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap Serta Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-Hari
Itulah artikel tentang Bunyi Hukum Gay-Lussac, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap. Semoga artikel ini bermanfaat untuk anda. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk berikan komentaranya perihal artikel ini ataupun bila ada masukkan kami akan sangat bahagia hati mendapatkan keritikan tersebut.