Dokumen tersebut membahas tentang teori gas, termasuk sifat-sifat fisik gas seperti bentuk, keterpadatan, pengembangan, dan resapan. Juga dibahas adalah tekanan atmosfer, hukum gas Boyle dan Charles, serta aplikasi tekanan gas dalam kehidupan sehari-hari.

1. PHY 2012 – Fundamental of Physics
UNIT 9 : GAS THEORY
9.1 : Sifat – sifat Gas (Properties of Gas)
9.2 : Tekanan Atmosfera (Atmospheric Pressure)
9.3 : Hukum Gas (Gas Law)
1
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar

2. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 2

3. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 3

4.  Gas terbina baripada zarah-zarah jirim yang tersusun
berjauhan antara satu sama lain.
 Zarah-zarah gas di panggil molekul.
Molekul-molekul gas ini sentiasa
bergerak secara rawak dan berlanggar
antara satu sama lain.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 4

5. SIFAT FIZIK GAS
Sifat fizik merujuk kepada :
 Bentuk
 Ketermampatan
 Pengembangan
 Resapan
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 5

6.  Bentuk
Apabila sebiji durian dibawa masuk ke dalam makmal dan
diletakkan di satu penjuru, baunya dapat dihidu di seluruh
makmal dan mungkin di luar makmal itu. Bau dibawa oleh
molekul-molekul gas. Ini menunjukkan gas tidak
mempunyai bentuk. Gas akan mengisi penuh bekas yang
mengandunginya
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 6

7.  Ketermampatan
Satu picagari dipenuhkan dengan udara dan hujungnya
ditutup. Apabila ombohnya ditekan ke bawah, didapati
omboh dapat ditolak melalui suatu jarak. Ini menunjukkan
gas mempunyai ketermampatan yang tinggi.
 Pengembangan
Pengembangan ialah pertambahan saiz atau isipadu sesuatu
objek apabila objek itu dipanaskan. Perhatikan uji kaji dan
pemerhatian di bawah
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 7

8. Keadaan jirim Pemerhatian Inferens
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 8

9.  Resapan
Resapan ialah pergerakan zarah-zarah dari kawasan
berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah.
Berikut adalah uji kaji menunjukan kadar resapan dalam gas.
Aktiviti Pemerhatian Inferens
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 9

10. Uji Minda 9.1-1
Ringkaskan kesemua sifat-sifat fizik gas
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 10

11.  Atmosfera adalah satu lapisan udara tebal yang mengelilingi
Bumi
 Oleh sebab udara dapat dimampatkan, atmosfera adalah
lebih tumpat pada paras laut.
 Semakin tinggi dari paras laut, semakin kurang tumpat
udara.
 Ini adalah kerana semakin tinggi, semakin nipis udara.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 11

12. Lapisan atmosfera Bumi
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 12

13. Tekanan atmosfera ialah tekanan yang dikenakan oleh
atmosfera ke atas permukaan bumi dan semua jasad di Bumi.
 Kita tidak merasai tekanan atmosfera kerana tekanan di
dalam badan kita adalah sama dengan tekanan luar. Namun,
badan kita sangat peka terhadap perubahan tekanan
atmosfera.
 Umpamanya telinga kita akan berdesing apabila kita mendaki
gunung atau berada di dalam kapal terbang yang sedang
berlepas.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 13

14. Tahukah anda…
Mengapa pendaki Gunung Everest membawa bersama
mereka bekalan oksigen semasa mendaki gunung
berkenaan ?
Ini kerana, seseorang akan
mengalami kesesakan nafas
jika berada pada altitud
melebihi 3 000 m dari
paras laut
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 14

15. Fenomena Menunjukkan Kewujudan Tekanan
Atmosfera
 Sedikit air panas di isi ke dalam botol plastik yang
kosong. Mulut botol plastik itu ditutup dan di biarkan
sejuk
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 15

16.  Suatu gelas diisi penuh dengan air dan ditutup dengan sekeping
kadbod. Gelas itu ditelangkup seperti dalam rajah di bawah
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 16

17.  Dua pam sink ditekan terhadap satu dengan yang lain dengan
bibirnya bertemu supaya udara di dalamnya disesarkan seperti
dalam rajah di bawah
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 17

18. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 18

19. Kegunaan Tekanan Atmosfera dalam Kehidupan
 Prinsip Kerja Picagari
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 19

20.  Prinsip Kerja Sifon
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 20

21.  Prinsip Kerja Pelekap Getah
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 21

22.  Prinsip Kerja Penyedut Minuman
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 22

23.  Tin Susu
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 23

24.  Pembersih Vakum
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 24

25. Salah Tanggapan…
Apabila minum dengan menggunakan penyedut
minuman, air ditarik ke dalam mulut melalui
penyedut minuman
Sebenarnya…
Air tidak ditarik ke mulut,
tetapi air ditolak oleh tekanan
atmosfera melalui turus
penyedut minuman
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 25

26. Alat untuk Mengukur Tekanan Atmosfera
 Barometer merkuri
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 26

27. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 27

28. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 28

29.  Barometer FortiN
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 29

30.  Barometer aNeroiD
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 30

31. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 31

32. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 32

33. Aplikasi Dalam Kehidupan Harian….
 Kita dapat merasai tekanan udara di dalam sebiji belon
apabila kita memicit belon itu.
 Bola ping pong yang kemik dapat dipulihkan ke bentuk
bulat dengan merendamkan bola itu di dalam air panas.
 Tudung bekas air minuman di dalam sebuah kereta
didapati terbuka apabila kereta itu diletakkan di bawah
matahari yang panas terik.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 33

34. Daripada situasi di
Daripada situasi di
atas, apakah yang
atas, apakah yang
dapat anda kaitkan
dapat anda kaitkan
dengan udara di
dengan udara di
sekeliling kita…????
sekeliling kita…????
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 34

35. Idea Kewujudan Tekanan Gas
Bola ping pong yang kemik dapat dipulihkan ke bentuk
bulat dengan merendamkan bola itu di dalam air panas.
 Tekanan udara yang bertambah di dalam
bola ping pong menolak dinding bola
sehingga kembali ke bentuk asal.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 35

36. Idea Kewujudan Tekanan Gas
Tudung bekas air minuman di dalam sebuah kereta
didapati terbuka apabila kereta itu diletakkan di bawah
matahari yang panas terik.
 Tekanan udara di dalam bekas telah
menolak tudung itu sehingga tercabut
daripada bekasnya
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 36

37.  Tekanan gas boleh diterangkan derdasarkan teori kinetik
jirim :
a) Molekul gas sentiasa bergerak bebas secara rawak dengan
hadlaju yang tinggi
b) Gerakan molekul rawak menyebabkan dinding bekas dilanggar
oleh sebilangan molekul
c) Molekul yang berlanggar dinding bekas akan melantun balik dan
mengalami perubahan momentum
d) Perubahan momentum ini menyebabkan satu daya dikenakan
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 37

38. Ringkasnya,
Menurut Teori Kinetik Jirim,
Molekul-molekul gas sentiasa bergerak secara
rawak, bebas, laju dan berlanggar antara
satu sama lain serta melanggar dinding
bekas secara kenyal
Apabila molekul gas melanggar dinding
bekas, momentum gas berubah. Tindak
balas ini menghasilkan satu daya yang
dikenakan ke atas dinding. Oleh itu,
tekanan gas terhasil.
PHY 2012 : Fundamental of Physics - by Maslinda Mohatar 38

39.  Bagi satu bekas tertutup dan mengandungi gas :
a) Bilangan molekul dalam gas adalah tetap
b) Jisim gas itu adalah tetap
c)Kelakuan gas itu bergantung pada tiga pemboleh ubah
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 39

40. Pemboleh Simbol Unit SI
ubah
Tekanan P Pascal (Pa)
Isipadu V m3
Suhu T Kelvin (K)
 Hubung kait antara dua pemboleh ubah dikaji
dengan memalarkan pemboleh ubah yang ketiga.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 40

41. Gelembung udara tu
Gelembung udara tu
semakin besar bila
semakin besar bila
naik ke atas…
naik ke atas…
Kenapa ye…???
Kenapa ye…???
Tekanan…?
Tekanan…?
Isipadu… ??
Isipadu…
Suhu…???
Suhu…???
Errmm.. Apa
Errmm.. Apa
kaitannya…??
kaitannya…??
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 41

42.  Hukum Boyle memberikan hubungan antara
tekanan dengan isipadu suatu gas yang jisim dan
suhunya tetap
 Apabila gas dimampatkan, molekulnya bergerak
dalam ruang yang mempunyai isipadu yang lebih
kecil. Ini bermakna, kepadatan molekul bertambah.
Walaupun suhu gas itu malar, molekul gas
berlanggar dinding bekas dengan lebih kerap. Ini
menyebabkan tekanan pada dinding bekas
bertambah.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 42

43. Hukum Boyle menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yang
tetap, tekanan gas itu adalah berkadar songsang dengan
isipadunya jika suhu gas itu tetap
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 43

44.  Secara matematiknya,
P = tekanan
V = isipadu
Atau PV = pemalar, apabila suhu tetap
 Graf di sebelah menunjukkan
isipadu berkadar sonsang
tekanan
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 44

45.  Menurut Hukum Boyle,
P1 = tekanan awal gas V1 = isipadu awal gas
P2 = tekanan akhir gas V2 = isipadu akhir gas
Perhatikan rajah dan graf di bwah :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 45

46. Contoh 9.3.1-1 :
Sebuah pam tangan mengandungi 1 200 cm3
udara pada tekanan 100 kPa . Muncung pam itu
ditutup dan ombohnya ditolak supaya isipadu
udara dikurangkan ke 750 cm3. Hitungkan
tekanan baru udara itu.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 46

47. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 47

48. Contoh 9.3.1-2 :
Sebiji gelembung udara dengan isipadu 4.0 cm3
dilepaskan dari sebuah kapal selam yang berada
pada kedalaman 40 m di bawah permukaan air.
Berapakah isipadu gelembung udara itu apabila
berada pada kedalaman 6 m ?
[ Tekanan atmosfera = 10 m air ]
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 48

49. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 49

50.  Hukum Charles memberikan hubungan antara isipadu,
V , dengan suhu mutlak, T , suatu gas yang jisim dan
tekanannya tetap.
 Suhu mutlak, T disukat dalam unit kelvin (K), iaitu unit bagi
kuantiti asas suhu dalam sistem SI. Suhu Ѳ°C
dihubungkan dengan suhu T K oleh ungkapan Ѳ°C = ( 273
+ Ѳ ) K.
 Suhu sifar kelvin, 0 K, dikenali sebagai sifar mutlak kerana
pada suhu ini, tenaga kinetik molekul – molekul gas dan
tekanan gas adalah sifar.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 50

51. Graf di bawah menunjukkan isipadu gas melawan
suhu. Suhu mutlak gas pada -273 ° C atau 0 K
menunjukkan tenaga kinetik molekul gas adalah
sifar . Suhu dalam unit K dikenali sebagai suhu
mutlak.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 51

52. Hukum Charles menyatakan bahawa bagi satu
jisim gas yang tetap, isipadu gas itu berubah
secara langsung dengan suhu mutlaknya jika
tekanan gas itu adalah tetap.
Secara matematiknya,
atau,
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 52

53.  Katakan pada awalnya, suhu mutlak satu gas
adalah T1 dan isipadunya ialah V1. Apabila suhu
gas itu berubah ke T2, didapati isipadu gas
berubah ke V2.
 Menurut Hukum Charles,
V1 = isipadu awal gas V2 = isipadu akhir gas
T1 = suhu awal gas T2 = suhu akhir gas
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 53

54.  Graf di bawah menunjukkan isipadu melawan
suhu dalam unit K dan °C
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 54

55. Contoh 9.3.2-1 :
Sebuah picagari mengandungi 5 ml udara pada
suhu bilik 27°C. Picagari itu kemudiannya di
simpan di dalam peti sejuk dan suhunya turun ke
3°C. Berapakah isipadu udara di dalam picagari
itu ?
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 55

56. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 56

57. Contoh 9.3.2-2 :
Panjang turus udara di dalam sebatang tiub kaca yang
terperangkap oleh titisan asid sulfurik pekat pada suhu
27° C ialah 10.0 cm.
a) Berapakah panjang turus udara pada suhu
(i) 100 ° C (ii) -67 ° C
b) Berapakah suhu, dalam ° C, apabila panjang turus
udara ialah 8.0 cm ?
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 57

58. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda
Mohatar 58

59.  Hukum tekanan memberikan hubungan antara
tekanan dengan suhu mutlak suatu gas yang
jisim dan isipadunya tetap.
 Apabila suatu gas dipanaskan, molekulnya
memperoleh tenaga kinetik dan bergerak pada laju
yang lebih tinggi. Molekul ini berlanggar dinding
bekas dengan kerap dan juga mengenakan daya
yang lebih kuat pada dinding bekas. Ini
menyebabkan tekanan pada dinding bekas itu
bertambah.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 59

60. Hukum tekanan menyatakan bahawa bagi satu jisim
gas yang tetap, tekanan gas itu berubah secara
langsung dengan suhu mutlaknya jika isipadu gas itu
adalah tetap.
Secara matematiknya,
atau
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 60

61.  Katakan pada awalnya, tekanan satu gas adalah P1
dan suhu mutlaknya adalah T1. Apabila suhu gas itu
berubah ke T2, didapati tekanan gas turut berubah ke
P2 .
 Menurut Hukum Tekanan
P1 = tekanan awal P2 = tekanan akhir
T1 = suhu awal T2 = suhu akhir
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 61

62.  Graf di bawah menunjukkan tekanan, P melawan
suhu mutlak,T.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 62

63. Contoh 9.3.3-1 :
Sebuah silinder besi yang mengandungi gas pada
tekanan 280 kPa berada pada suhu 47 °C di
dalam sebuah bengkel. Berapakah tekanan
gas itu jika suhu bengkel turun ke 27 °C ?
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda
Mohatar 63

64. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda
Mohatar 64

65.  Contoh 9.3.3-2 :
Tekanan udara di dalam sebuah tayar kereta sebelum
permulaan suatu perjalanan ialah 2.0 x 10 5 Pa dan
suhu udara ialah 27 °C. Oleh sebab geseran antara
tayar dengan permukaan jalan raya, suhu tayar
meningkat kepada 67 °C selepas perjalanan tersebut.
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 65

66. a) Berapakah tekanan udara di dalam tayar pada
suhu 67 °C
b) Jika tekanan maksimum yang selamat bagi
udara di dalam tayar ialah 2.5 x 105 Pa,
berapakah suhu tayar apabila tekanan di dalam
tayar adalah maksimum ?
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 66

67. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda
Mohatar 67

68. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 68

69.  Tiga pemboleh ubah yang menentukan kelakuan suatu
gas yang jisimnya tetap ialah tekanan, P, isipadu, V, dan
suhu mutlak, T.
 Daripada tiga hukum gas di atas, hubungkait antara
ketiga-tiga pemboleh ubah bagi suatu jisim gas yang
tetap boleh dirumuskan seperti berikut :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 69

70.  Katakan tekanan, isipadu, dan suhu mutlak bagi
satu jisim gas yang tetap adalah pada awalnya P1,
V1, dan T1 masing-masing. Kemudian, nilai-nilai
tersebut berubah kepada P2, V2, dan T2
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 70

71. Maka,
dengan
P1 = tekanan awal P2 = tekanan akhir
V1 = isipadu awal V2 = isipadu akhir
T1 = suhu awal T2 = suhu akhir
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 71

72. Contoh 9.3.4-1 :
Satu gelembung udara dengan isipadu 2.5 x 10 -4 m3
dilepaskan daripada sebuah kapal selam yang
berada pada kedalaman 60 m di dalam air yang
suhunya 7°C. Berapakah isipadu gelembung udara
itu apabila tiba ke permukaan laut yang suhunya
27°C
[ Tekanan atmosfera = 10 m air ]
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 72

73. Jawapan :
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda
Mohatar 73

74. … TAMAT …
Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 74