Berikut ini adalah materi pelajaran fisika yaitu materi Gas Ideal dan Thermodinamika , thermodinamika masih erat sekali dengan kimia. semoga bermanfaat
A. Gas Ideal
- Pengertian
Gas ideal adalah gas teoris yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak secara acak dan tidak saling berinteraksi.
Ukuran partikel gas ideal ini sangat kecil jika dibandingkan dengan jarak antar partikelnya. Partikel gas ini selalu bergerak ke arah sembarang. Pada gas ideal tidak ada gaya antar partikel, kecuali jika bertumbukan. Pada gas ideal juga berlaku hukum Newton tentang gerak.
(Baca juga Gas Ideal Seperti Apa? )
- Hukum Boyle-Guy Lussac [persamaan gas ideal]
Hukum Boyle-Gay Lussac merupakan gabungan yang berbunyi:
“Jika volume gas diperkecil, maka tekanan gas tersebut membesar asalkan suhunya tetap. Atau jika volume gas diperbesar maka tekanan mengecil”.
pV = nRT atau pV = NkT
pV/T = c
p1V1/ T1 = p2V2/ T2
Keterangan :
p = tekanan
V = volume
n = mol
N = jumlah molekul
R = konstanta gas = 8,314 J/mol.K
k = Konstanta Boltzmann = 1,38.10^-23 J/K
Mol : n = massa/ Mr = N/ Na
Massa jenis : ρ = m/ V
3. Teori kinetik gas
Teori kinetik gas memberikan jembatan antara tinjauan gas secara makroskopik dan mikroskopik.
Kinetik di sini ialah molekul gas yang selalu bergerak. Setiap partikel gas bergerak bebas dan mengalami tumbukan.
Tumbukan ini ialah tumbukan lenting sempurna, dalam hal ini proses kehilangan energi pada gas tidak ada.
a. Kecepatan rata-rata/ efektif
b. Energi kinetik rata-rata
Ek = ½ mv²
Ek = 3/2 kT
c. Energi Dalam (U)
Jumlah total energi kinetik
U = N.Ek
U = 3/2 NkT = 3/2 nRT = 3/2 pV
Menurut teori ekipartisi :
U = ½ (f) kT
f = derajat kebebasan
Gas monoatomik f = 3
Gas diatomik f = 5
Gas diatomik pada suhu tinggi f = 7
B. Thermodinamika
- Hukum I Thermodinamika
“kalor (Q) yang diserap oleh suatu sistem gas sebagian digunakan untuk melakukan usaha (W) dan sisanya untuk menaikkan energi dalan (U).
Q = W + ΔU (disebut juga hukum kekekalan energi)
Q = kalor, (+) jika menyerap kalor (-) jika melepas kalor
W = usaha, (+) jika melakukan usaha
(-) jika dikenai usaha
ΔU = perubahan energi dalam, (+) jika terjadi kenaikan energi dalam, (-) jika terjadi penurunan energi dalam.
Ingat :
Q = mcΔT atau Q = CΔT (C = kapasitas kalor)
- Usaha
- Proses Gas
Secara umum, dibagi menjadi 2 :
- Proses ekspansi/ pemuaian -> (V2>V1) -> W (+)
- Proses kompressi/ pemampatan -> (V2<V1) -> W (-)
- Mesin kalor
Khusus Mesin Carnot, disebut juga mesin maksimum.
Sekian materi Gas Ideal dan Thermodinamika yang saya dapatkan dari berbagai sumber, semoga bermanfaat 🙂
