Gas Ideal

I. TUJUAN

            Tujuan dari percobaan mengenai Gas Ideal ini adalah :

1. Praktikan mengetahui system kerja gas ideal yang terjadi di alam terbuka yang dilakukan pada skala laboratorium.
2. Bisa menghitung konstanta laplace dari hasil percobaan.

II. DASAR TEORI

            Gas ideal adalah gas yang memenuhi asumsi sebagai berikut :

1)      Jumlah partikel gas banyak sekali tetapi tidak ada gaya tarik-menarik antar partikel;

2)      Setiap partikel gas selalu bergarak dengan arah sembarang (acak);

3)      Ukuran gas selalu dapat diabaikan terhadap ukuran wadah;

4)      Setiap tumbukan yang terjadi bersifat lenting sempurna;

5)      Partikel gas terdistribusi merata pada seluruh ruangan dalam wadah;

6)      Partikel gas memenuhi hukum Newton tentang gerak.

      Pada kenyataannya tidak ditemukan gas yang memenuhi asumsi diatas, akan tetapi sifat itu dapat didekati oleh gas pada temperatur tinggi dan tekanan rendah.

      Salah satu proses yang berhubungan dengan usaha yang dilakukan oleh gas berkaitan dengan perubahan suhu, volume, tekanan, dan energi dalam gas adalah proses adiabatik.

      Proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan system tanpa adanya kalor yang masik atau keluar dari sistem (gas), yaitu Q = 0. Kurva adiabatik lebih curam dari pada kurva isotermal. Pada proses adiabatik terjadi perubahan suhu, tekanan, dan volume. Proses ini mengikuti hukum Poison yaitu :

                  PV^γ = konstan    …..……………………………………………(1) γ > 1, yang merupakan perbandingan kapasitas gas pada tekanan tetap Cp dan kapasitas kalor volume tetap Cv. Besaran γ disebut konstanta Laplace.

                                               γ =

Karena tidak terjadi perubahan kalor (∆Q=0), maka usaha yang dilakukan sistem hanya merubah energi dalamnya.

      Kurva dari titik A ke titik C adlah proses isotermik, yang lebih landai daripada kurva adianatik. Proses isitermik ialah proses perubahan keadaan sistem pada suhu tetap. Proses ini mengikuti hukum Boyle yaitu;

                                          PV=konstan

Hukum-hukum mengenai gas ideal :

1.      Hukum Boyle, pada temperatur konstan hasil kali tekanan dan volume gas adalah konstan. Persamaannya :

                                    PV = konstan

      PV = CT               dengan C adalah konstanta kesebandingan yang                                           seusai dengan suatu macam gas.

      C = kN adalah jumlah molekul gas dan k adalah konstanta.

PV= NkT

 k = 1,381 × 10^-23 J/K

N = nN_A                PV = nN_AkT = nRT   

N_A = 6,022 × 10^-23 molekul/mol                R = 8,314 J/mol.K

R = kN_A                konstanta gas umum       = 0,08206 L.atm/mol.K

2.      Hukum Charles :

                                    V∞T (n dan P konstan)

3.      Hukum Avogadro :

                                    V∞n (P dan T konstan)

      Hal ini berarti volume gas sebanding dengan jumlah gas dan suhu serta berbanding terbalik dengan tekanan, yaitu :

      V∞ dan V =  atau     PV = nRT

III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Pompa udara berfungsi untuk memompa udara sehingga terjadi perbedaan tekanan udara.
2. Manometer untuk mengukur perbedaan tekanan udara di dalam vessel dan di luar vessel.
3. Vessel (tabung tekanan) untuk menampung gas agar tidak keluar.
4. Zat cair ( air) sebagai bahan percobaan.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Mengisi manometer dengan zat cair.
2. Mejepit manometer di sisi vessel (tabung tekanan) dan hubungkan salah satu lengan manometer ke saluran keluaran pada katup tekanan (outlet A).
3. Menutup katup udara.
4. Memompa udara ke dalam vassel (outlet B) hingga selisih zat cair pada kedua lengan manometer kurang lebih 17-20 cm, lalu menghentikan pemompaan.
5. Menunggu beberapa saat hingga tercapai tekanan mantap (steade preasure) lalu mebaca perbedaan tinggi h₁ pada kedua lengan manometer.
6. Menekan katup udara dalam waktu singkat. Menunggu hingga tercapai tekanan mantap, kemudian membaca perbedan h₂ pada kedua lengan manometer.
7. Mengulangi percobaan 4, 5 dan 6 sampai delapan kali

TUGAS PENDAHULUAN

1. Jelaskan definisi konstanta laplace, samakah untuk setiap gas ? jelaskan ?

      Jawab : Gamma atau konstanta laplace untuk gas eka atomik dan poli atomik dapat berubah menurut temperature dan diperlukan temperatur yang cukup besar untuk terjadinya konstanta laplace. Untuk setiap gas sama karena konstanta laplace berlaku untuk semua gas.

2. Jelaskan perbedaan kelengkungan proses adiabatik dan isotermik?

      Jawab : Proses adiabatik, gas proses dalam silinder tidak menerima dan melepaskan kalor (silinder di isolasi), sedangkan isotermik gas diubah dengan memanaskan sehingga volume gas bertambah.

3. Jelaskan proses adiabatik, isobarik, isotermik, dan isokhorik?

      Jawab :

               Proses adiabatik : proses dimana gas tidak menerima dan melepaskan gas.

               Proses isobarik : prosesperubahan gas dengan memanaskan silinder dengan torak yang dibuat bebas bergerak sehingga tekanan gas dalam silinder tetap konstan.

               Proses isotermik dan isokhorik : proses perubahan gas dengan memanaskan silinder sedangkan torak didalam ditahan supaya jangan bergerak dan tekanan gas akan berubah.

               .

              

           

DAFTAR PUSTAKA

Petrucci, Ralph, H. General Chemistry Principles and Modern Application Fourth Edition. Collier Macmillan. 1989.

Sears dan Zemansky, University Physics, Addiason Weasley Reading , Massachusetts, 1981.

Wiley John and Sons, Physics 3^rd Edition, 1978.

VI. TUGAS AKHIR

1.      Hitung berapa besar yang anda peroleh dari pratikum dan bandingkan dengan hasil teori?

Jawab :

Besar yang kami peroleh dengan hasil teori adalah sama atau sesuai dengan teori yang disampaikan walaupun ada perbedaann hasil perhitungan tapi pada dasarnya sama dengan teori.

2.      Mengapa udara dalam vessel tidak langsung mencapai tekana staedy pada saat pemompaan dihentikan?

Jawab :

Udara dalam vessel tidak langsung mencapai tekana staedy pada saat pemompaan karena didalam vessel masih terjadi perbedaan tekanan, adanya tekana udara yang dipompakan ke dalam vessel sehingga kita harus menunggu beberapa saat untuk mencapai tekanan staedy dengan memperhatikan pergerakan air didalam anometer.

3.      Adakah pengaruh waktu pada percobaan ini? Jelaskan

Jawab :

Pengaruh waktu pada percobaan ini ada yaitu pada saat menekan katup pembuka udara apabila kita menekan secara lambat dengan secara cepat akan terjadi perbedaan pada skala anometer sehingga dalam melakukan penghitungan pun akan terjadi perbedaan atau tidak sesuai dengan teori.