Gas tidak ideal adalah gas yang tidak mematuhi persamaan gas ideal (PV=nRT)

1. MAKALAH
“GAS TIDAK IDEAL (REAL GAS)”
Disusun untuk memenuhi tugas Fisika Statistik
Oleh :
Cita Dewi Nindi Tara Sakti (141810201023)
Rizki Agus Wijanarko (141810201048)
Nurfaizatul Jannah (141810201051)
Shelly Rismawati (141810201052)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2016

2. BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gas adalah salah satu dari tiga keadaan materi. Gas mempunyai sifat
khusus yang tidak dimiliki oleh zat cair maupun zat padat. Salah satu yang
menarik dari gas adalah sifat-sifatnya yang tidak tergantung dari kompisisi
kimianya. Semua gas memperlihatkan sifat-sifat yang hampir sama, bila variabel
seperti tekanan dan suhunya diubah.
Sifat-sifat fisik gas secara umum dapat dinyatakan dalam hukum-hukum
gas. Hukum-hukum ini berlaku untuk gas ideal, sedangkan untuk gas tidak ideal
(gas tidak ideal) seperti yang banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari,
rumusannya agak menyimpang. Meski demikian, sifat-sifat ideal suatu gas bisa
didekati oleh gas tidak ideal pada kondisi tertentu.
Pada makalah ini akan dibahas beberapa hal mengenai gas tidak ideal
seperti sifat-sifatnya, persamaan Van Der Walls, faktor kompresibilitas, koefisien
virial, pengembunan, konstanta kritis, asas keadaan yang bersesuaian dan
fugasitas gas tidak ideal.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa rumusan
masalah sebagai berikut :
1. Apa yang dimaksud dengan gas tidak ideal?
2. Bagaimana sifat yang dimiliki oleh gas tidak ideal?
3. Bagaimana persamaan Van Der Walls untuk gas tidak ideal?
4. Apa yang dimaksud dengan faktor kompresibilitas gas tidak ideal?
5. Apa yang dimaksud dengan koefisien virial gas tidak ideal?
6. Apa itu pengembunan dalam gas tidak ideal?
7. Apa yang dimaksud dengan konstanta kritis gas tidak ideal?
8. Apa yang dimaksud dengan asas keadaan yang bersesuaian dalam gas
tidak ideal?
9. Apa yang dimaksud dengan fugasitas gas tidak ideal?

3. 1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan yang ingin dicapai dalam
penulisan makalah ini adalah :
1. Mengetahui pengertian gas tidak ideal
2. Mengetahui sifat-sifat yang dimiliki oleh gas tidak ideal
3. Mengetahui persamaan Van der Waals untuk gas tidak ideal
4. Mengetahui apa yang dimaksud dengan faktor kompresibilitas gas tidak
ideal
5. Mengetahui apa yang dimaksud dengan koefisien virial gas tidak ideal
6. Mengetahui pengembunan dalam gas tidak ideal
7. Mengetahui apa yang dimaksud dengan asas keadaan yang bersesuaian
dalam gas tidak ideal
8. Mengetahui fugasitas gas tidak ideal
1.4 Manfaat Penulisan
1. Memeberikan informasi tentang gas tidak ideal
2. Memberikan informasi tentang sifat-sifat gas tidak ideal
3. Memberikan informasi tentang persamaan Van der Waals.
4. Memberikan informasi tentang faktor kompresibilitas
5. Memberikan informasi tentang koefisien virial
6. Memberikan informasi tentang pengembunan
7. Memberikan informasi tentang konstanta kritis
8. Memberikan informasi tentang asas keadaan yang bersesuaian
9. Memberikan informasi tentang fugasitas gas tidak ideal

4. BAB 2. PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Gas Tidak Ideal
Gas merupakan suatu keadaan atau suatu bahan yang dapat dimampatkan
serta mampu mengembang tanpa batas dan bebas bergerak sekehendaknya. Oleh
karena itu gas sangat bergantung pada bentuk wadah yang ditempatinya. Beberapa
karakteristik yang dimiliki oleh gas diantaranya, gaya tarik menarik antar partikel-
partikelnya kecil, tumbukan antar partikelnya tergolong lemah dan Atom-atom
serta molekul-molekulnya senantiasa bergerak dan saling menumbuk satu sama
lain dengan dinding wadah yang didiaminya.
Gas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles, yakni gas
ideal. Namun, didapatkan bahwa gas yang kita jumpai tidak mengikuti hukum gas
ideal. Semakin rendah tekanan gas pada temperatur tetap, semakin kecil
deviasinya dari perilaku ideal. Semakin tinggi tekanan gas, atau dengan kata lain,
semakin kecil jarak intermolekulnya, semakin besar deviasinya. Paling tidak ada
dua alasan yang menjelaskan hal ini. Peratama, definisi temperatur absolut
didasarkan asumsi bahwa volume gas tidak ideal sangat kecil sehingga bisa
diabaikan. Molekul gas pasti memiliki volume nyata walaupun mungkin sangat
kecil. Selain itu, ketika jarak antarmolekul semakin kecil, beberapa jenis interaksi
antarmolekul akan muncul.
Fisikawan Belanda Johannes Diderik Van der Waals (1837-1923)
mengusulkan persamaan keadaan gas tidak ideal, yang dinyatakan
sebagai persamaan keadaan Van der Waals. Ia memodifikasi persamaan gas ideal
dengan cara menambahkan koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi
antarmolekul, dan mengurangi suku V yang menjelaskan volume real molekul
gas. Sehingga didapat :
(𝑃 +
𝑎
𝑉2 ) ( 𝑉 − 𝑏) = 𝑅𝑇
Atau
𝑃 =
𝑅𝑇
(𝑉−𝑏)
−
𝑎
𝑉2

5. Dimana a dan b adalah nilai yang ditentukan secara eksperimen untuk setiap gas
dan disebut dengan ketetapan Van der Waals (Tabel 2.1). Semakin kecil nilai a
dan b menunjukkan bahwa perilaku gas semakin mendekati perilaku gas ideal.
Besarnya nilai tetapan ini juga berhubungan dengan kemudahan gas tersebut
dicairkan. Berikut ini disajikan tabel yang berisi nilai tetapan gas yang umum kita
jumpai dalam kehidupan sehari-hari :
Gas
a
(atm dm6
mol-2
)
b
(atm dm6
mol-2
)
He 0,0341 0,0237
Ne 0,2107 0,0171
H2 0,244 0,0266
NH3 4,17 0,0371
N2 1,39 0,0391
C2H 4,47 0,0571
CO2 3,59 0,0427
H2O 5,46 0,0305
CO 1,49 0,0399
Hg 8,09 0,0170
O2 1,36 0,0318
Gas tidak ideal tidak mematuhi hukum yang berlaku pada gas ideal.
Penyimpangan hukum terutama lebih terlihat pada tekanan tinggi dan temperatur
rendah, khususnya pada saat gas akan mengembun menjadi cair.

6. Kenyataan menunjukkan bahwa hukun gas ideal tidak dapat
mendeskripsikan sifat-sifat gas tidak ideal secara tepat. Sebagai contoh adalah
sebagai berikut :
Gas tidak ideal memperlihatkan penyimpangan dari hukum gas ideal karena
molekul-molekulnya berinteraksi satu sama lain sehingga gaya tolak antar
molekul membantu pemuaian dan gaya tarik membantu pemampatan.
2.2 Sifat Gas Tidak Ideal
Berikut ini sifat-sifat yang dimiliki oleh gas tidak ideal :
1. Volume molekul gas tidak ideal tidak dapat diabaikan
2. Terdapat gaya tarik menarik antara molekul-molekul gas terutama jika
tekanan diperbesar atau volum diperkecil
3. Adanya interaksi atau gaya tarik menarik antar molekul gas tidak ideal yang
sangat kuat, menyebabkan gerakan molekulnya tidak lurus, dan tekanan ke
dinding menjadi kecil, lebih kecil daripada gas ideal.
4. Memenuhi persamaan
(𝑃 +
𝑎
𝑉2 ) ( 𝑉 − 𝑏) = 𝑅𝑇
Atau
𝑃 =
𝑅𝑇
(𝑉−𝑏)
−
𝑎
𝑉2
Dimana :
P = Tekanan absolut gas (atm)
V = Volume spesifik gas (liter)
R = Konstanta gas (0,082 L.atm/mol atau 8,314J/Kmol)
T = Suhu /temperatur absolut gas (K)
Jika kita mempunyai 1 mol gas, berada pada ruang bertekanan 1 atm
dan 0°C, menurut persamaan gas ideal, gas tersebut bervolume 22,4 liter.
Tetapi kenyataan menunjukkan bahwa pada pengukuran sesungguhnya
ternyata volume 1 mol gas pada 1 atm dan 0°C selalu lebih dari 22,4 liter. Di
lain pihak, jika kita menpunyai 1 mol gas dari 0°C yang ditempatkan pada
bejana bervolume 22,4 liter, ternyata tekanannya kurang dari 1 atm.

7. n = Jumlah mol gas
a,b = Konstanta Van der Waals
2.3 Persamaan Van der Walls
Persamaan Van der Walls, merupakan salah satu bentuk persamaan yang
lebih mendekati realitas. Meskipun demikian, persamaan inipun belum
sepenuhnya benar. Untuk mendapatkan persamaan ini, kita berangkat dari
persamaan serta sifat gas ideal. Masalah yang akan dibahas, berangkat dari fakta,
bahwa pengukuran terhadap gas tidak ideal menyimpang dari keidealan. Diduga,
bahwa penyimpangan ini disebabkan karena terdapat dua syarat keidealan yang
tidak pernah dapat dipenuhi oleh gas tidak ideal, yaitu :
1. Molekul – molekul gas ideal dipandang sebagai titik massa yang tak
bervolume atau tidak membutuhkan ruang. Dengan demikian jika ke dalam
ruangan dimasukkan gas, maka seolah- olah partikel gas tidak
membutuhkan ruang. Padahal sebenarnya, tidak ada materi yang tidak
membutuhkan ruang. Itulah sebabnya maka volume gas tidak ideal lebih
besar dari pada gas ideal. Jika penyimpangan volume ini disebut b, maka
hubungan antara V gas tidak ideal dan V gas ideal adalah :
𝑉 = 𝑉𝑖𝑑 + 𝑏 2.1
Atau
𝑉𝑖𝑑 = 𝑉 − 𝑏 2.2
Dengan V adalah volume molar gas tidak ideal sedangkan Vid adalah
volume molar gas ideal
2. Pada gas ideal diasumsikan bahwa setiap partikel molekul bekerja gaya
atraksi sedemikian rupa sehingga resultannya sama dengan nol, atau dengan
kata lain, pada molekul gas ideal tidak terdapat gaya atraksi sama sekali.
Padahal kenyataannya, untuk molekul – molekul yang berada didekat
dinding, masih bekerja gaya atraksi. Pengabaian gaya atraksi yang besarnya
berbanding terbalik dengan kuadrat volume atau 𝑎/V2
inilah yang
mengakibatkan pengecilan tekanan gas tidak ideal dibandingkan gas ideal
dalam relasi :

8. 𝑃𝑖𝑑 = 𝑃 +
𝑎
𝑉2
dengan P adalah tekanan gas tidak ideal,
Untuk mendapatkan persamaan Van der Walls, kita mengacu pada
persamaan gas ideal. Karena persamaan Van der Walls adalah persamaan gas
ideal yang dimodifikasi dengan memperhitungkan volume partikel serta atraksi
antar molekul. Telah kita ketahui bahwa untuk gas ideal berlaku :
𝑃𝑖𝑑 𝑉𝑖𝑑 = 𝑅𝑇 2.3
Jika persamaan 2.1 dimasukkan ke dalam persamaan 2.3, maka di peroleh :
(𝑃 +
𝑎
𝑉2 ) ( 𝑉 − 𝑏) = 𝑅𝑇 2.4
Atau
𝑃 =
𝑅𝑇
(𝑉−𝑏)
−
𝑎
𝑉2 2.5
Persamaan 2.4 atau 2.5 itulah yang disebut persamaan Van der Walls.
2.4 Faktor Kompresibilitas Gas Tidak Ideal
Telah diuraikan bahwa pengukuran terhadap tekanan, volume molar serta
temperatur suatu gas tidak memenuhi persaman PV = RT, dan itu terjadi pada
sembarang gas. Karena menyimpang dari sifat keidealan maka disebut gas tidak
ideal. Pernyataan kuantitatif atas besarnya penyimpangan terhadap keidealan,
disebut faktor kompresibilitas Z (berbeda dengan koefisien kompresibilitas K)
dengan Z adalah resiko antar volume molar suatu gas yang diamati atau gas real
(V), dengan volume molar gas ideal (Vid). Jadi :
𝑍 =
𝑉
𝑉𝑖𝑑
2.6
Karena Vid = RT/P, maka :
𝑍 =
𝑃𝑉
𝑅𝑇
2.7
Untuk gas ideal, harga 𝑍 = 1, dan tidak bergantung pada temperatur dan
tekanan, sedangkan untuk gas real Z merupakan fungsi temperatur dan tekanan
atau ditulis 𝑍 = 𝑓(𝑇𝑃). Jika harga p pada persamaan (2.5) dimasukkan ke dalam
persamaan (2.7), akan diperoleh :
𝑍 = (
𝑅𝑇
𝑉−𝑏
−
𝑎
𝑉2 )
𝑉
𝑅𝑇
2.8

9. Atau
𝑍 = (
𝑉
𝑉−𝑏
−
𝑎
𝑉𝑅𝑇
) 2.9
Suku pertama ruas kanan persamaan (2.9) di atas dibagi dengan 𝑉 baik
pembilang maupun penyebutnya, sehingga persamaan (2.9) menjadi :
𝑍 =
1
𝑏
1−𝑉
−
𝑎
𝑉𝑅𝑇𝑉
2.10
Tujuan mengubah suku pertama menjadi berbentuk
𝑏
1−𝑉
, karena dalam
matematika mengenai deret terdapat hubungan bahwa:
1
1−𝑥
= 1 + 𝑥 + 𝑥2
+ 𝑥3
+ 𝑥4
… 2.11
Asal 𝑥 mendekati nol. Padahal 𝑏/𝑉 jelas mendekati nol, sehingga dengan
menggunakan sifat persamaan (2.10 ) dapat ditulis :
𝑏
1−𝑉
= 1 +
𝑏
𝑉
+ (
𝑏
𝑉
)
2
+ (
𝑏
𝑉
)
3
… 2.12
Jika persamaan (2.12) dimasukkan ke dalam persamaan (2.10), dihasilkan :
𝑍 = 1 +
𝑏
𝑉
−
𝑎
𝑉𝑅𝑇
+ (
𝑏
𝑉
)
2
+ (
𝑏
𝑉
)
3
…
Atau
𝑍 =
1( 𝑏−
𝑎
𝑅𝑇
)
𝑉
+ (
𝑏
𝑉
)
2
+ (
𝑏
𝑉
)
3
… 2.13
Persamaan (2.13) adalah Z sebagai fungsi volume, sedang lazimnya Z
dinyatakan sebagai fungsi volume. Untuk itu V harus dinyatakan dalam𝑃.
Seharusnya relasi yang digunakan harus relasi Van der Walls, tetapi mencari
harga 𝑉 dalam 𝑃 untuk relasi Van der Walls, tentu tidak sederhana, karena
persamaan Van der Walls merupakan persamaan order 3 dalam 𝑉. oleh karena itu
kita menggunakan relasi gas ideal untuk mengubah 𝑉 dalam 𝑃, yaitu :
𝑉 =
𝑃
𝑅𝑇
Sehingga persamaan 2.13 menjadi:
𝑍 = 1 +
1
𝑅𝑇
(𝑏 −
𝑎
𝑅𝑇
) 𝑃 + (
𝑏
𝑅𝑇
)
2
𝑃2
+ (
𝑏
𝑅𝑇
)
3
𝑃3
+ ⋯ 2.14
Persamaan (2.14) itulah Z sebagai fungsi T dan 𝑃 yang dicari.

10. 2.5 Koefisien Virial
Pada volume besar dan temperatur tinggi, isoterm gas tidak ideal dan
isoterm gas sempurna tidak jauh berbeda. Perbedaan kecil ini menunjukkan
bahwa hukum gas sempurna berlaku pada tekanan rendah dan pada kenyataannya
merupakan suku pertama dalam pernyataan yang berbentuk.
𝑃𝑉𝑚 = 𝑅𝑇 (1 + 𝐵’𝑝 + 𝐶’𝑝 .. . ) 2.15
Dalam banyak penerapan, deret yang lebih cocok adalah
𝑃𝑉𝑚 = 𝑅𝑇 (1 +
𝐵
𝑉𝑚
+
𝐶
𝑉𝑚
+ ⋯ ) 2.16
Pernyataan tersebut adalah dua versi dari persamaan keadaan virial (nama
ini berasal dari kata latin untuk gaya). 𝐵, 𝐶, . .. yang bergantung pada temperatur,
adalah koefisien virial yng kedua, ketiga, . .. koefisien virial yng ketiga 𝐶
biasanya kurang penting ketimbang yang kedua 𝐵 dalam arti bahwa volume molar
khas 𝐶/𝑉𝑚
2
≪ 𝐵/𝑉𝑚. Persamaan virial adalah contoh pertama dri prosedur umum
dalam kimia fisika, dimana satu hukum sederhana (dalam hal ini 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇)
dianggap sebagai suku pertama deret pangkat satu variabel (dalam hal ini 𝑃 atau
𝑉𝑚 ).
Persamaan virial dapat digunakan untuk memeragakan suatu hal penting
yaitu walaupun persamaan keadaan gas tidak ideal dapat sama dengan gas
sempurna sewaktu p0, semua sifat-sifatnya tidak perlu sama dengan sifat-sifat
gas sempurna. Perhatikanlah misalnya, nilai 𝑑𝑍/𝑑𝑃, kemiringan grafik faktor
penempatan terhadap tekanan. Untuk gas sempurna berlaku
𝑑𝑍
𝑑𝑃
= 0, tetapi untuk
gas tidak ideal berlaku:
𝑑𝑍
𝑑𝑃
= 𝐵′
+ 2𝑃 𝐶
′
+ ⋯ → 𝐵′
ketika 𝑃 → 0
Namun demikian, B’ tidak perlu nol. Oleh karena itu, walaupun untuk gas
tidak ideal Z 1 ketika p0 (dan lebih umum, persamaan keadaan gas tidak
ideal sama dengan hukum gas sempurna ketika p0), kemiringan kurva Z
terhadap 𝑃 tidak mendekati nol (nilai gas sempurna. Karena sifat-sifat lain (yang
akan kita lihat nanti) juga begantung pada turunan-turunan, sifat-sifat gas tidak
ideal tidak selalu sama dengan nilai-nilai gas sempurna pada tekanan rendah.

11. 2.6 Pengembunan
Sekarang, bayangkanlah apa yang terjadi jika volume suatu sampel gas
yang mula-mula berada pada keadaan tertanda A dalam gambar diatas dikurangi
pada temperatur tetap (dengan cara memampatkannya di dalam sebuah piston).
Didekat A, tekanan gas naik kurang lebih sesuai dengan hukum Boyle.
Penyimpangan serius dari hukum itu mulai tampak ketika volume sudah
berkurang sampai B.
Pada C (yang sama dengan kira-kira 60𝑎𝑡𝑚 dalam hal karbondioksida),
semua kemiringan dengan perilaku sempurna hilang, karena mendadak piston
bergerser masuk tanpa ada kenaikan tekanan. Ditandai dengan garis mendatar
CDE. Pemeriksaan isi silinder memperlihatkan bahwa tepat disebelah kiri C
muncul cairan, dan terdapat dua fase yang dipisahkanoleh permukaan yang jelas.
Sewaktu volume terus dikecilkan dari C melalui D ke E, jumlah cairan bertambah.
Pada tahap ini tidak ada tambahan tahanan pada piston karena gas dapat
menggapinya dengan mengembun. Tekanan yang berpadanan dengan garis CDE,
pada saat baik cairan maupun uap ada dalam kesetimbangan, disebut tekanan uap
cairan ini pada temperatur eksperimen.
Pada E, semua sampel berwujud cairan dan piston berhenti pada
permukaan cairan. Pengurangan volume lebih jauh memerlukan pengerahan

12. tekanan yang besae. Hal itu diperlihatkan dengan garis yang menanjak tajam
disebelah kiri E. Bahkan sedikit pengurangan volume dari E ke F memerlukan
penambahan tekanan yang besar. Pada suatu temperatur T konstan, jika suatu gas
tidak ideal ditekan dengan mengikuti isoterm berawal dari A, terlihat :
 Di dekat A, P meningkat mengikuti hukum Boyle (berperilaku sebagai gas
tidak ideal)
 Mulai dari B sampai ke C mulai terjadi penyimpangan hukum Boyle,
tetapi P tetap bertambah
 Pada titik C, P berhenti tidak bertambah (untuk CO2,~ 60 atm)
 Sifat gas ideal hilang
 Cairan mulai muncul dan terdapat dua fasa sepanjang garis CE
 Gas tetap ada pada setiap titik karena kompresi diimbangi dengan
pengembunan. Tekanan pada kondisi garis CDE ini yakni saat cairan dan
uap berada pada keadaankesetimbangan disebut tekanan uap dari
cairanpada temperatur eksperimen
 Pada titik E, seluruh gas mengembun menjadi cairan
 Pengurangan volume lebih jauh akan memerlukan pengerahan tekanan
yang sangat besar
2.7 Konstanta Kritis

13.  Untuk kasus CO2 pada isoterm T 404,19K atau 31,04 oC, terdapat
keadaan istimewa pada teori keadaan materi, yang disebut temperatur
kritis (Tc).
 Pada kondisi ini dua fasa cair dan gas tidak berlangsung dan berimpit pada
satu titik tunggal, tanda * di kurva, yang disebut sebagai titik kritis.
 Kondisi pada titik kritis ini dinamakan konstanta kritis meliputi :
a) Temperatur kritis (Tc)
b) Tekanan kritis (Pc)
 Volume molar kritis (Vc)
 Di atas Tc hanya ada fase gas, jadi fasecairan suatu zat tidak mungkin
terbentuk.
2.8 Asas Keadaan Yang Bersesuaian
1. Sebagai skala relatif untuk membandingkan sifat beberapa obyek
2. Menggunakan konstanta kritis sebagai sifat fisik suatu gas maka akan
diperoleh skala baru
a) Tekanan Tereduksi : 𝑃𝑟 =
𝑃
𝑃 𝐶
b) Volume Tereduksi : 𝑉𝑟 =
𝑉 𝑚
𝑉 𝐶
c) Temperatur Tereduksi : 𝑇𝑟 =
𝑇
𝑇 𝐶
3. Pengamatan yang mewujudkan gas nyata pada volume dan temperatur
yang sama melakukan tekanan tereduksi yang sama disebut asas keadaan
yang bersesuaian.
2.9 Fugasitas Gas Ideal
Potensial kimia gas ideal adalah fungsi dari tekanan gas, sedangkan untuk
gas tidak ideal, diberikan dengan hubungan :
𝜇 = 𝜇0
+ 𝑅𝑇 𝑙𝑛𝑓 2.17
lim
𝑃→0
𝑓
𝑃
= 1 2.18

14. Apabila tekanan mendekati nol, fugasitas mendekati tekanan. Dengan kata
lain untuk gas ideal, tekanan dan fugasitas adalah sama, dan secara fisika fugasitas
adalah ukuran dari tekanan gas tidak ideal.
adalah potensial kimia standar, yaitu potensial kimia bila fugasitas adalah satu.
 Ketergantungan Fugasitas pada Tekanan
Perubahan fugasitas dengan berubahnya tekanan diberikan oleh :
ln 𝑓2 − 𝑓1 = ∫ 𝑉𝑑𝑃
𝑃2
𝑃1
2.19
Dengan mengetahui harga fugasitas pada satu tekanan, harga pada tekanan
lain dapat diperoleh baik dengan mengevaluasi integral secara grafik atau secara
analitis.
 Ketergantungan Fugasitas pada Temperatur
Perubahan fugasitas dengan berubahnya temperatur diberikan oleh :
[
𝜕 𝑙𝑛𝑓
𝜕𝑇
]
2
=
𝐻∗
−𝐻
𝑅𝑇2 2.20
Dimana H* adalah entalpi molar parsial dari zat dalam keadaan A* yaitu
pada tekanan nol. Maka perbedaan (H* - H) adalah perubahan entalpi molar bila
zat dibawa dari keadaan A menuju keadaan dengan tekanan nol. Kadang-kadang
disebut juga “panas penguapan molar idea” untuk keadaan yang diketahui. Jika
keadaan yang diketahui adalah gas juga, maka disebut Panas Joule Thompson.
 Perhitungan Fugasitas dari Gas Nyata
Fugasitas gas nyata dapat dievaluasi baik secara grafik maupun secara
analitis :
1. Dengan Metode Grafik
a) Menggunakan fungsi ∝ : Fugasitsa setiap gas nyata pada tekanan
𝑃diberikan sebagai :
ln 𝑓 = ln 𝑃 +
1
𝑅𝑇
∫ ∝
𝑃
0
𝑑𝑃 2.21
Dimana ∝= (−
𝑅𝑇
𝑃
+ 𝑉), 𝑃 adalah tekanan gas nyata, 𝑉 adalah volume 1
mol gas nyata dan ∝ adalah perbedaan volume molar gas ideal dan gas
nyata. Integral dapat dievaluasi secara grafik, yaitu daerah dibawah kurva
yang merupakan plot ∝ terhadap p.

15. b) Berdasarkan Faktor Kompresibilitas : persamaan (c.4) dapat ditulis sebagai :
ln 𝑓 = ln 𝑃 −∫
1−𝑍
𝑃
𝑑𝑃
𝑃
0
2.22
Integral dapat dievaluasi secara grafik dengan memplot (1 − 𝑍)/𝑃 terhadap
𝑃 dan dengan mengukur daerah bawah kurva. Untuk gas-gas di bawah
temperatur, (1 – 𝑍) adalah positif pada temperatur sedang, sehingga
fugasitas akan lebih kecil dari tekanan. Untuk gas-gas diatas temperatu,
fugasitas akan lebih besar dari tekanan.
2. Metode Analitis
Perilaku gas nyata dapat dinyatakan oleh persamaan keadaan yang
berbeda. Dengan menggunakan persamaan keadaan utama, integral diatas
dapat dievaluasi, sehingga fugasitas dapat dihitung.

16. BAB 3. PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Gas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles, yakni hukum gas
ideal, disebut gas ideal. Namun, didapatkan, bahwa gas yang kita jumpai, yakni
gas nyata, tidak secara ketat mengikuti hukum gas ideal. Semakin rendah tekanan
gas pada temperatur tetap, semakin kecil deviasinya dari perilaku ideal. Semakin
tinggi tekanan gas, atau dengan dengan kata lain, semakin kecil jarak
intermolekulnya, semakin besar deviasinya.
Gas nyata memiliki sifat :
 Volume molekul gas nyata tidak dapat diabaikan
 Terdapat gaya tarik menarik antara molekul-molekul gas terutama jika tekanan
diperbesar atau volum diperkecil
 Adanya interaksi atau gaya tarik menarik antar molekul gas nyata yang sangat
kuat, menyebabkan gerakan molekulnya tidak lurus, dan tekanan ke dinding
menjadi kecil, lebih kecil daripada gas ideal.
 Memenuhi persamaan
(𝑃 +
𝑎
𝑉2 ) ( 𝑉 − 𝑏) = 𝑅𝑇
Atau
𝑃 =
𝑅𝑇
(𝑉−𝑏)
−
𝑎
𝑉2
Dimana :
P = Tekanan absolut gas (atm)
V = Volume spesifik gas (liter)
R = Konstanta gas (0,082 L.atm/mol atau 8,314J/Kmol)
T = Suhu /temperatur absolut gas (K)
n = Jumlah mol gas
a,b = Konstanta Van der Waals
Fisikawan Belanda Johannes Diderik van der Waals (1837-1923)
mengusulkan persamaan keadaan gas nyata, yang dinyatakan sebagai persamaan

17. keadaan van der Waals ataupersamaan van der Waals. Ia memodifikasi persamaan
gas ideal (persamaaan 6.5) dengan cara sebagai berikut: dengan menambahkan
koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurangi dari
suku V yang menjelaskan volume real molekul gas. Sehingga didapat:
(𝑃 +
𝑎
𝑉2 ) ( 𝑉 − 𝑏) = 𝑅𝑇
Atau
𝑃 =
𝑅𝑇
(𝑉−𝑏)
−
𝑎
𝑉2
Pernyataan kuantitatif atas besarnya penyimpangan terhadap keidealan,
disebut faktor kompresibilitas Z (berbeda dengan koefisien kompresibilitas K)
dengan Z adalah resiko antar volume molar suatu gas yang diamati atau gas real
(V), dengan volume molar gas ideal (V id). Jadi :
𝑍 =
𝑉
𝑉𝑖𝑑
Karena Vid = RT/P, maka :
𝑍 =
𝑃𝑉
𝑅𝑇
Persamaan virial adalah bersifat fenomenologikal dimana konstantanya
tertentu untuk suatu gas dan harus ditentukan secara eksperimen. Pada volume
besar dan temperatur tinggi, isoterm gas nyata dan isoterm gas sempurna tidak
jauh berbeda. Perbedaan kecil ini menunjukkan bahwa hukum gas sempurna
berlaku pada tekanan rendah dan pada kenyataannya merupakan suku pertama
dalam pernyataan yang berbentuk.
𝑃𝑉𝑚 = 𝑅𝑇 (1 + 𝐵’𝑝 + 𝐶’𝑝 .. . )
Dalam banyak penerapan, deret yang lebih cocok adalah
𝑃𝑉𝑚 = 𝑅𝑇 (1 +
𝐵
𝑉𝑚
+
𝐶
𝑉𝑚
+ ⋯ )
Asas Keadaan yang bersesuaian merupakan Sebagai skala relatif untuk
membandingkan sifat beberapa obyek
Tekanan Tereduksi : 𝑃𝑟 =
𝑃
𝑃 𝐶

18. Volume Tereduksi : 𝑉𝑟 =
𝑉 𝑚
𝑉 𝐶
Temperatur Tereduksi : 𝑇𝑟 =
𝑇
𝑇 𝐶
Fugasitas gas nyata dapat dievaluasi baik secara grafik maupun secara
analitis:
1. Dengan Metode Grafik
a) Menggunakan fungsi ∝ : Fugasitsa setiap gas nyata pada tekanan 𝑃
diberikan sebagai :
ln 𝑓 = ln 𝑃 +
1
𝑅𝑇
∫ ∝
𝑃
0
𝑑𝑃
Dimana ∝= (−
𝑅𝑇
𝑃
+ 𝑉), 𝑃 adalah tekanan gas nyata, 𝑉 adalah volume 1
mol gas nyata dan ∝ adalah perbedaan volume molar gas ideal dan gas
nyata. Integral dapat dievaluasi secara grafik, yaitu daerah dibawah kurva
yang merupakan plot ∝ terhadap p.
b) Berdasarkan Faktor Kompresibilitas : persamaan (c.4) dapat ditulis
sebagai:
ln 𝑓 = ln 𝑃 − ∫
1−𝑍
𝑃
𝑑𝑃
𝑃
0