Formula Hukum Umum Gas, Aplikasi dan Latihan Latihan

itu hukum umum gas adalah hasil menggabungkan hukum Boyle-Mariotte, hukum Charles dan hukum Gay-Lussac; pada kenyataannya, ketiga undang-undang ini dapat dianggap sebagai kasus khusus dari hukum umum gas. Pada gilirannya, hukum umum gas dapat dianggap sebagai partikulatisasi hukum gas ideal.

Hukum umum gas menetapkan hubungan antara volume, tekanan, dan suhu gas. Dengan cara ini ia menyatakan bahwa, diberi gas, produk tekanannya dengan volume yang ditempati dibagi dengan suhu di mana ia selalu tetap konstan.

Gas hadir dalam berbagai proses alam dan dalam sejumlah besar aplikasi industri dan sehari-hari. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa hukum umum gas memiliki banyak aplikasi dan beragam.

Misalnya, undang-undang ini memungkinkan menjelaskan pengoperasian berbagai perangkat mekanis seperti pendingin udara dan lemari es, pengoperasian balon udara panas, dan bahkan dapat digunakan untuk menjelaskan proses pembentukan awan..

Indeks

• 1 Formula
  • 1.1 Hukum Boyle-Mariotte, hukum Charles dan hukum Gay-Lussac
  • 1.2 Hukum gas ideal
• 2 Aplikasi
• 3 Latihan dipecahkan
  • 3.1 Latihan pertama
  • 3.2 Latihan kedua
• 4 Referensi

Formula

Rumusan matematis hukum adalah sebagai berikut:

P ∙ V / T = K

Dalam ungkapan ini P adalah tekanan, T mewakili suhu (dalam derajat Kelvin), V adalah volume gas, dan K mewakili nilai konstan.

Ekspresi sebelumnya dapat diganti dengan yang berikut:

P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

Persamaan terakhir ini cukup berguna untuk mempelajari perubahan yang dialami oleh gas ketika satu atau dua variabel termodinamika (tekanan, suhu dan volume) dimodifikasi..

Hukum Boyle-Mariotte, hukum Charles dan hukum Gay-Lussac

Masing-masing undang-undang tersebut mengaitkan dua variabel termodinamika, dalam hal variabel ketiga tetap konstan.

Hukum Charles menyatakan bahwa volume dan suhu berbanding lurus selama tekanannya tidak berubah. Ungkapan matematis dari undang-undang ini adalah sebagai berikut:

V = K₂ ∙ T

Di sisi lain, hukum Boyle menetapkan bahwa tekanan dan volume memiliki hubungan proporsionalitas terbalik satu sama lain ketika suhu tetap konstan. Hukum Boyle dirangkum secara matematis sebagai berikut:

P ∙ V = K₁

Akhirnya, hukum Gay-Lussac menyatakan bahwa suhu dan tekanan berbanding lurus dengan kasus di mana volume gas tidak berubah. Secara matematis, hukum dinyatakan sebagai berikut:

P = K₃ ∙ T

Dalam kata K ekspresi₁, K₂ dan K₃ mereka mewakili konstanta yang berbeda.

Hukum gas ideal

Hukum umum gas dapat diperoleh dari hukum gas ideal. Hukum gas ideal adalah persamaan keadaan gas ideal.

Gas ideal adalah gas hipotetis yang dibentuk oleh partikel dengan karakter tepat waktu. Molekul-molekul gas-gas ini tidak mengerahkan kekuatan gravitasi satu sama lain dan guncangannya ditandai dengan benar-benar elastis. Dengan cara ini, nilai energi kinetiknya berbanding lurus dengan suhunya.

Gas-gas nyata yang perilakunya menyerupai gas-gas ideal adalah gas monatomik ketika mereka berada pada tekanan rendah dan suhu tinggi.

Ungkapan matematis dari hukum gas ideal adalah sebagai berikut:

P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Persamaan ini n adalah jumlah mol dan R adalah konstanta universal gas ideal yang nilainya 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).

Aplikasi

Baik hukum umum gas maupun hukum Boyle-Mariotte, Charles dan Gay-Lussac dapat ditemukan dalam banyak fenomena fisik. Demikian pula, mereka berfungsi untuk menjelaskan pengoperasian banyak dan beragam perangkat mekanis kehidupan sehari-hari.

Misalnya, di kompor tekanan Anda dapat mengamati Hukum Gay Lussac. Dalam pot volumenya tetap konstan, jadi jika Anda meningkatkan suhu gas yang menumpuk di dalamnya, tekanan internal pot juga meningkat..

Contoh menarik lainnya adalah balon udara panas. Operasinya didasarkan pada Hukum Charles. Karena tekanan atmosfer dapat dianggap konstan, apa yang terjadi ketika gas yang mengisi balon dipanaskan adalah bahwa volume yang ditempati meningkat; jadi kepadatannya berkurang dan bola dunia bisa naik.

Latihan yang diselesaikan

Latihan pertama

Tentukan suhu gas akhir yang tekanan awalnya 3 atmosfer berlipat ganda untuk mencapai tekanan 6 atmosfer, sambil mengurangi volumenya dari volume 2 liter menjadi 1 liter, mengetahui bahwa suhu awal gas adalah 208, 25 ºK.

Solusi

Mengganti dalam ungkapan berikut:

 P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

Anda harus:

3 ∙ 2 / 208.25  = 6 ∙ 1 / T₂

Kliring, Anda bisa melakukannya T₂ = 208,25 ºK

Latihan kedua

Diberikan gas yang dikenai tekanan 600 mm Hg, menempati volume 670 ml dan pada suhu 100 ° C, tentukan berapa tekanannya pada 473 ° K jika pada suhu itu ia menempati volume 1500 ml.

Solusi

Pertama-tama, disarankan (dan secara umum, diperlukan) untuk mengubah semua data menjadi unit-unit sistem internasional. Jadi, Anda harus:

P₁ = 600/760 = 0,789473684 atm kira-kira 0,79 atm

V₁ = 0,67 l

T₁ = 373 ºK

P₂ = ?

V₂ = 1,5 l

T₂ = 473 ºK

Mengganti dalam ungkapan berikut:

 P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

Anda harus:

0,79 ∙ 0,67 / 373 = P₂ ∙ 1.5 / 473

Kliring P₂ Anda dapat:

P₂ = 0.484210526 sekitar 0.48 atm

Referensi

1. Schiavello, Mario; Vicente Ribes, Leonardo Palmisano (2003). Dasar-dasar Kimia. Barcelona: Editorial Ariel, S.A.
2. Laider, Keith, J. (1993). Oxford University Press, ed. Dunia Kimia Fisik.
3. Hukum gas umum. (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 8 Mei 2018, dari es.wikipedia.org.
4. Hukum gas. (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 8 Mei 2018, dari en.wikipedia.org.
5. Zumdahl, Steven S (1998). Prinsip Kimia. Houghton Mifflin Company.