2. Hukum Gas IdealHukum Gas Ideal
Tekanan absolutTekanan absolut PP dari sebuah gas idealdari sebuah gas ideal
berbanding lurus dengan temperaturberbanding lurus dengan temperatur TT (K)(K)
dan jumlah mol gas (dan jumlah mol gas (nn) dan berbanding) dan berbanding
terbalik dengan volume (terbalik dengan volume (VV).).
nRTPV =
Dengan R adalah konstanta gas universal,
yang memiliki nilai 8,31 J/(mol.K)
4. Model Untuk Gas IdealModel Untuk Gas Ideal
Gas ideal terdiri atas partikel yang amat banyak.Gas ideal terdiri atas partikel yang amat banyak.
Partikelnya tersebar merata dalam ruang yangPartikelnya tersebar merata dalam ruang yang
tersedia.tersedia.
Partikelnya senantiasa bergerak acak, ke segala arah.Partikelnya senantiasa bergerak acak, ke segala arah.
Jarak antar partikel jauh lebih besar dari ukuranJarak antar partikel jauh lebih besar dari ukuran
partikel itu.partikel itu.
Tidak ada gaya interaksi antar partikel, kecualiTidak ada gaya interaksi antar partikel, kecuali
tumbukan antar partikel.tumbukan antar partikel.
Semua tumbukan yang terjadi bersifat lentingSemua tumbukan yang terjadi bersifat lenting
sempurna dan terjadi dalam waktu singkat.sempurna dan terjadi dalam waktu singkat.
Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku.Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku.
5. Hubungan Antara TekananHubungan Antara Tekanan
Dan TemperaturDan Temperatur
Untuk menemukan hubungan antara Tekanan danUntuk menemukan hubungan antara Tekanan dan
Temperatur, dapat ditinjau secara mikroskopikTemperatur, dapat ditinjau secara mikroskopik
dengan membahas dinamika gerak molekul.dengan membahas dinamika gerak molekul.
Sebuah kotak berisikan gas dengan model sepertiSebuah kotak berisikan gas dengan model seperti
gas ideal. Pada saat tertentu partikel gas tersebutgas ideal. Pada saat tertentu partikel gas tersebut
mengalami banyak tumbukan, yang mengubahmengalami banyak tumbukan, yang mengubah
arah gerak dan kecepatan partikel tersebut.arah gerak dan kecepatan partikel tersebut.
Untuk kondisi kerapatan gas yang rendah,Untuk kondisi kerapatan gas yang rendah,
distribusi kecepatan pada temperatur tetap didistribusi kecepatan pada temperatur tetap di
hitung pertama kali oleh Fisikawan Skotlandia,hitung pertama kali oleh Fisikawan Skotlandia,
James Clerk Maxwell (1831-1879)James Clerk Maxwell (1831-1879)
6. Kurva Distribusi Kecepatan MaxwellKurva Distribusi Kecepatan Maxwell
Untuk Gas OUntuk Gas O22 Pada Dua TemperaturPada Dua Temperatur
Yang BerbedaYang Berbeda
8. Teori Kinetik GasTeori Kinetik Gas
Tekanan yang dialamiTekanan yang dialami
gas disebabkan olehgas disebabkan oleh
tumbukan antaratumbukan antara
molekul gas denganmolekul gas dengan
dinding dari wadahdinding dari wadah
tempat gas tersebuttempat gas tersebut
berada.berada.
9. Teori Kinetik GasTeori Kinetik Gas
tumbukanantarawaktu
awalmomentum-akhirmomentum
rata-rata
Gaya
=
L
mv
vL
mvmv 2
/2
)(
−=
+−−
=
=
L
vmN
F
2
3
=
L
mvN
F rms
2
3
2
vvrms =
10. Teori Kinetik GasTeori Kinetik Gas
== 3
2
2
3 L
mvN
L
F
P rms
A
F
P =
L3
= Volume
( )EKNPV
3
2
= 2
2
1
rmsmvEK =
Bandingkan dengan
NkTT
N
R
nNnRTPV
A
A =
==
kTmvEK rms
2
3
2
1 2
==
11. Contoh kecepatan molekul-molekulContoh kecepatan molekul-molekul
penyusun udarapenyusun udara
Udara yang sebagian besar terdiri dari nitrogenUdara yang sebagian besar terdiri dari nitrogen
(massa molekul = 28(massa molekul = 28 uu) dan oksigen (massa) dan oksigen (massa
molekul = 32molekul = 32 uu). Asumsikan bahwa keduanya). Asumsikan bahwa keduanya
berlaku seperti gas ideal. Tentukan kecepatan rmsberlaku seperti gas ideal. Tentukan kecepatan rms
dari masing-masing molekul tersebut pada suhudari masing-masing molekul tersebut pada suhu
293 K.293 K.
14. Energi DalamEnergi Dalam
Potensial di tempat gas ideal itu beradaPotensial di tempat gas ideal itu berada
adalah serba sama.adalah serba sama.
Energi total partikel sama dengan energiEnergi total partikel sama dengan energi
kinetiknya.kinetiknya.
NkTvmN
2
3
2
1 2
=
Karena secara keseluruhan gas tidak bergerak
maka energi total merupakan energi dalam gas.
nRTNkTU
2
3
2
3
==
15. Dibandingkan dengan hasilDibandingkan dengan hasil
eksperimeneksperimen
UU tidak dapat diukur langsung.tidak dapat diukur langsung.
Yang dapat diukur ialah kapasitas panas gasYang dapat diukur ialah kapasitas panas gas
pada volume tetap,pada volume tetap, CCVV, walaupun sukar, walaupun sukar
Yang biasa diukur adalahYang biasa diukur adalah γγ == CCPP/C/Cvv
Hubungan yang diperoleh dari termo-Hubungan yang diperoleh dari termo-
dinamika klasik adalah:dinamika klasik adalah: CCPP – C– CVV = nR= nR
Sehingga diperolehSehingga diperoleh γγ = 5/3 = 1,67= 5/3 = 1,67
16. Ternyata persesuaian hasil teori dengan hasilTernyata persesuaian hasil teori dengan hasil
eksperimen hanya terdapat pada gas mulia sajaeksperimen hanya terdapat pada gas mulia saja
(gas monoatomik).(gas monoatomik).
Untuk gas diatomik atau lebih, berlaku azazUntuk gas diatomik atau lebih, berlaku azaz
ekipartisi energi, yaitu yang berperan tidak hanyaekipartisi energi, yaitu yang berperan tidak hanya
energi translasi rata-rata saja tetapi juga energienergi translasi rata-rata saja tetapi juga energi
rotasi dan translasi rata-rata (sesuai dengan jumlahrotasi dan translasi rata-rata (sesuai dengan jumlah
derajat kebebasan dari partikel tersebut terhadapderajat kebebasan dari partikel tersebut terhadap
gerak translasi, rotasi dan vibrasi.gerak translasi, rotasi dan vibrasi.
vibrottranstotal EEEE ++=
Dibandingkan dengan hasilDibandingkan dengan hasil
eksperimeneksperimen
