A. Gas Ideal

Karakteristik Gas Ideal

• Gas terdiri dari molekul yang jumlahnya sangat banyak
• Ukuran molekul gas sangat kecil dan jarak antar molekul sangat besar
• Molekul bergerak lurus dan memenuhi hukum Newton
• Tumbukan yang terjadi lenting sempurna
• Gaya antar molekul diabaikan
• Molekul dalam wadah sejenis/identik

Persamaan Gas Ideal

Dalam sebuah ruang tertutup, gas ideal memenuhi persamaan:

B. Hukum Boyle-Gay Lussac

Dalam sebuah ruang tertutup, gas ideal memenuhi persamaan:

\(\dfrac {P_1 \:.\: V_1}{T_1} = \dfrac {P_2 \:.\: V_2}{T_2}\)

P = tekanan

Satuan tekanan boleh apa saja, sepanjang di ruas kanan dan kiri sama.

V = volume

Satuan volume boleh apa saja, sepanjang di ruas kanan dan kiri sama.

T = suhu (K)

Satuan suhu harus dalam Kelvin.

Proses Isobarik

Proses isobarik merupakan proses yang dilakukan pada gas pada tekanan tetap.

Pada proses ini, berlaku hubungan:

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {\cancel{P_1} \:.\: V_1}{T_1} & = \frac {\cancel{P_2} \:.\: V_2}{T_2} \\\\
\frac {V_1}{T_1} & = \frac {V_2}{T_2}
\end{split}
\end{equation*}

Proses Isokhorik

Proses isokhorik merupakan proses yang dilakukan pada gas pada volume tetap.

Pada proses ini, berlaku hubungan:

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {P_1 \:.\: \cancel{V_1}}{T_1} & = \frac {P_2 \:.\: \cancel{V_2}}{T_2} \\\\
\frac {P_1}{T_1} & = \frac {P_2}{T_2}
\end{split}
\end{equation*}

Proses Isothermik

Proses isothermic merupakan proses yang dilakukan pada gas pada suhu tetap.

Pada proses ini, berlaku hubungan:

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {P_1 \:.\: V_1}{\cancel{T_1}} & = \frac {P_2 \:.\: V_2}{\cancel{T_2}} \\\\
P_1 \:.\: V_1 & = P_2 \:.\: V_2
\end{split}
\end{equation*}

C. Energi Kinetik Gas

Energi kinetik gas ideal monoatomik secara umum dapat ditentukan dengan:

DERAJAT KEBEBASAN (f)

Derajat kebebasan translasi

Sebuah atom/molekul dapat bergerak dalam 3 arah translasi, arah X, Y dan Z. Maka atom/molekul memiliki 3 derajat kebebasan translasi.

Derajat kebebasan rotasi

Sebuah molekul dapat berotasi. Untuk molekul diatomik, memiliki dua arah rotasi, sedangkan untuk molekul poliatomik non linear memiliki 3 arah rotasi. Atom tunggal tidak memiliki derajat kebebasan rotasi.

Derajat kebebasan vibrasi

Sebuah molekul dapat bervibrasi dengan mengubah jarak antar atom.

Lebih spesifik, rumus umum energi kinetik gas ideal ditentukan oleh derajat kebebasan gas tersebut.

\(E_k = f \:.\: \dfrac 12 \:.\: N \:.\: k \:.\: T\)

f = derajat kebebasan gas

DERAJAT KEBEBASAN GAS MONOATOMIK

DERAJAT KEBEBASAN MOLEKUL LINEAR

DERAJAT KEBEBASAN GAS MOLEKUL NON LINEAR

D. Kelajuan Efektif Dan Kelajuan Rata-rata

Kelajuan Efektif (v_rms)

Kelajuan efektif gas ideal yang terdiri dari N atom/molekul didefinisikan sebagai:

\(v_{\text{rms}} = \sqrt {\dfrac {v_1^2 + v_2^2 + v_3^2 + \dotso}{N}}\)

Nilai kelajuan efektif partikel (atom/molekul) tergantung dari suhu gas tersebut.

Kelajuan Rata-rata (\(\bar v \))

Kelajuan rata-rata gas ideal yang terdiri dari N atom/molekul didefinisikan sebagai:

\( \bar v = \dfrac {v_1 + v_2 + v_3 + \dotso}{N}\)

Kembali Ke Bab Utama