3 Contoh Gas Ideal: Dalam Keadaan Apa:

Dalam artikel ini “Contoh gas ideal” dan fakta terkait contoh gas ideal akan dibahas. Contoh gas ideal didasarkan pada hukum gas ideal. Tetapi dalam kehidupan praktis, gas ideal tidak ada di alam semesta.

3+ Contoh Gas Ideal tercantum di bawah ini,

Contoh 1:-

Hitung jumlah densitas gas Nitrogen pada tekanan 256 Torr dan suhu 25 derajat celcius.

Solusi: – Data yang diberikan adalah,

P = 256 Torr = 256 Torr x 1 atm/760 Torr = 0.3368 atm

V =?

T = (25 + 273) K = 298 K

t =?

Sekarang kita terapkan rumus untuk gas ideal,

PV = nRT ………. persamaan (1)

Jadi, kita juga dapat menulis densitasnya adalah,

= m/v ………. persamaan (2)

Dimana,

= Massa jenis gas ideal

m = Massa gas ideal

v = Volume gas ideal

Sekarang, m = M x n ………. persamaan (3)

Dimana,

m = massa

M = Massa molar

n = Mol

Dari persamaan (2) dan persamaan (3) kita peroleh,

= m/v …… (4)

Mengatur eqn (2) dan eqn (3) kita dapatkan,

= M xn/V ……eqn(5)

/M = n/V……eqn(6)

Sekarang menerapkan persamaan gas ideal,

PV = nRT

n/V =ρ /M ……eqn(7)

n/V = P/RT ……eqn(8)

Dari persamaan (6) dan persamaan (8) kita peroleh,

/M} = P/RT ……eqn(9)

Isolasi kepadatan,

= PM/RT……eqn(10)

= (0.3368 atm)(2 x 14.01gram/mol)/(0.08206 L*atm*mol-1*K-1 )(298K)

= 0.3859 gram / mol

Besarnya massa jenis gas Nitrogen pada tekanan 256 Torr dan suhu 25 derajat celcius adalah 0.3859 gram/mol.

Contoh gas ideal
Gambar – Nitrogen : Contoh gas ideal;
Kredit Gambar - Wikimedia Commons

Contoh 2:-

Sebuah wadah yang diisi dengan gas Neon. Jumlah Neon dalam wadah adalah 5.00 Liter saat suhu 26 derajat Celcius pada 750 mm Hg. Uap karbon dioksida sekarang ditambahkan ke wadah. Jumlah karbon dioksida yang ditambahkan ke wadah adalah 0.627 gram.

Sekarang tentukan faktor-faktor ini,

Tekanan parsial untuk Neon dalam atm.

Tekanan parsial karbon dioksida dalam atm.

Tekanan total yang ada dalam wadah.

Solusi: – Data yang diberikan adalah,

P = 750 mm Hg -> 1.01 atm

V = 5.00 Liter

T = (26 + 273) K= 299 K

nne =?

nco2 =?

Untuk Karbon dioksida jumlah mol adalah,

nco2 = 0.627 gram CO2 = 1 mol/44 gram = 0.01425 mol CO2

Sekarang untuk Neon jumlah mol adalah,

nNe= 0.206 mol Ne

Sebelum menambahkan karbon dioksida ke wadah, kita hanya bisa mendapatkan tekanan untuk neon. Sehingga tekanan parsial untuk neon sudah pasti besaran tekanan sudah dibahas yang bersangkutan.

Sekarang untuk karbon dioksida,

Menggunakan persamaan persamaan gas ideal kita dapat menulis,

Untuk Karbon dioksida dan Suhu Neon, volume dan konstanta gas tetap sama.

Jadi,

1.01 atm/0.206 mol Ne = PCO2/0.01425 mol CO2

PCO2 = 0.698 atm

Tekanan total,

Ptotal = PNe + P.CO2

Ptotal= 1.01 atm + 0.698 atm

Ptotal = 1.708 atm

Tekanan parsial untuk Neon adalah 1.01 atm.

Tekanan parsial untuk karbon dioksida 0.698 atm.

Tekanan total yang ada dalam wadah adalah 1.708 atm.

Contoh 3:-

Tentukan jumlah volumenya.

Dalam wadah kaca terdapat gas karbon dioksida. Suhu gas karbon dioksida adalah 29 derajat celcius, tekanan 0.85 atm dan massa gas karbon dioksida adalah 29 gram.

Solusi: – Data yang diberikan adalah,

P = 0.85 atm

m = 29 gram

T = (273 + 29) K = 302 K

Bentuk matematika dari gas ideal adalah,

PV = nRT ……..eqn (1)

Dimana,

P = Tekanan untuk gas ideal

V = Volume untuk gas ideal

n = Nomor molar untuk gas ideal

R = Konstanta gas universal untuk gas ideal

T = Suhu untuk gas ideal

Jika dalam suatu materi M dilambangkan sebagai massa molar dan massa suatu materi dilambangkan sebagai m maka jumlah total mol untuk materi tersebut dapat dinyatakan s,

n = m/M ……..eqn (2)

Gabungkan ……..eqn (1) dan ……..eqn (2) kita dapatkan,

PV = mRT/M ……..eqn (3)

Kita tahu nilai massa molar untuk karbon dioksida adalah,

M = 44.01 gram/ mol

Dari persamaan (3) kita dapat menulis,

V = mRT/M = 29 gram x 0.0820574 L*atm*mol-1*K-1 x 302/44.01 gram/mol x 0.85 atm

V = 19.21 Liter

Dalam wadah kaca terdapat gas karbon dioksida. Suhu gas karbon dioksida adalah 29 derajat celcius, tekanan 0.85 atm dan massa gas karbon dioksida adalah 29 gram. Maka volumenya adalah 19.21 Liter.

Gambar – Karbon dioksida;
Kredit Gambar - Wikipedia

Gas nyata vs. Gas ideal:

Gas ideal mengikuti hukum gas dalam kondisi konstan tertentu tetapi gas nyata tidak mengikuti hukum gas dalam kondisi konstan tertentu. Dalam kehidupan praktis gas ideal tidak ada tetapi gas nyata ada.

Poin utama diturunkan tentang perbedaan antara gas nyata dan gas ideal,

ParameterGas yang idealBensin asli
DefinisiGas yang mengikuti hukum gas pada kondisi tertentu dari tekanan dan suhu konstanGas yang tidak mengikuti hukum gas pada kondisi tertentu dari tekanan dan suhu konstan
Pergerakan partikelPartikel yang ada dalam gas ideal bebas bergerak dan partikel tersebut tidak hadir dalam interaksi antar partikel.Partikel yang ada dalam gas nyata tidak bebas bergerak dan bersaing satu sama lain, partikel hadir dalam interaksi antar partikel.
Volume terisisepeleTidak dapat diabaikan
TekananTekanan tinggi hadirTekanan lebih rendah dari tekanan gas ideal
Paksa hadirGaya tarik antarmolekul tidak adaGaya tarik antarmolekul hadir
RumusRumus yang mengikuti gas ideal,
PV = nRT
Dimana,
P = Tekanan
V = Volume
n = Jumlah zat R = Konstanta gas ideal
T = Suhu
Rumus yang mengikuti gas nyata,
(P + an2/V2)(V – nb) = nRT
Dimana,
P = Tekanan
a = Parameter yang perlu ditentukan secara empiris untuk masing-masing gas
V = Volume
b = Parameter yang perlu ditentukan secara empiris untuk masing-masing gas
n = Jumlah zat
R = Konstanta gas ideal
T = Suhu  
KetersediaanTidak adaAda

Baca lebih lanjut tentang Proses isotermal : Ini semua Fakta penting dengan 13 FAQ

Pertanyaan yang sering diajukan:-

Pertanyaan: - Turunkan keterbatasan gas ideal.

Solusi: – Keterbatasan gas ideal tercantum di bawah ini,

  • Gas ideal tidak dapat bekerja dalam kepadatan tinggi, suhu rendah, dan tekanan tinggi
  • Gas ideal tidak berlaku untuk gas berat
  • Gas ideal tidak berlaku gaya antarmolekul yang kuat.
Gambar – Gas ideal;
Kredit Gambar - Wikipedia

Baca lebih lanjut tentang Gauge Pressure : Ini Properti Penting dengan 30 FAQ

Pertanyaan: - Tuliskan asumsi tentang gas ideal.

Solusi: – Sebenarnya di sekitar kita gas ideal tidak ada. Hukum gas ideal adalah persamaan sederhana yang dengannya kita dapat memahami hubungan antara tekanan, volume, dan suhu untuk gas.

Asumsi tentang gas ideal tercantum di bawah ini,

  • Partikel gas dari gas ideal memiliki volume yang dapat diabaikan.
  • Ukuran partikel gas dari gas ideal adalah sama dan tidak memiliki gaya antarmolekul.
  • Partikel gas dari gas ideal telah mengikuti hukum gerak Newton.
  • Tidak ada kehilangan energi.
  • Partikel gas dari gas ideal mengalami tumbukan lenting.

Pertanyaan: - Turunkan persamaan bentuk yang berbeda untuk gas ideal.

Solusi: – Rumus gas ideal sebenarnya merupakan kombinasi dari hukum Boyle, hukum Avogadro, hukum Charle dan hukum Gay Lussac.

Persamaan bentuk yang berbeda untuk gas ideal secara singkat diringkas di bawah ini,

Bentuk umum gas ideal:

PV = nRT = nkbNAT = NkBT

Dimana,

P = Tekanan untuk gas ideal yang diukur dalam Pascal

V = Volume untuk gas ideal yang diukur dalam meter kubik

 n = Jumlah gas ideal yang diukur dalam mol yang diukur dalam mol

R = Konstanta gas untuk gas ideal yang nilainya 8.314 J/K.mol = 0.0820574 L*atm*mol-1*K-1

T = Suhu untuk gas ideal diukur dalam Kelvin

N = Jumlah total molekul gas ideal

kb = konstanta Boltzmann untuk gas ideal

NA = Avogadro konstan

Bentuk molar gas ideal:

Pv = R spesifik T

P = Tekanan untuk gas ideal

v = Volume spesifik untuk gas ideal

Rspesifik = Konstanta gas spesifik untuk gas ideal

T = Suhu untuk gas ideal

Bentuk statistik gas ideal:

P = kb/µmμT

Dimana,

P = Tekanan untuk gas ideal

kb = konstanta Boltzmann untuk gas ideal

= Massa parsial rata-rata untuk gas ideal

mμ = Konstanta massa atom untuk gas ideal

= Massa jenis untuk gas ideal

T = Suhu untuk gas ideal

Hukum gas gabungan: -

PV/T = k

P = Tekanan

V = Volume

T = Suhu

k = Konstanta

Ketika materi yang sama dalam dua kondisi yang berbeda saat itu kita dapat menulis,

P1V1/T1 = P2V2/T2

Pertanyaan: -Turunkan hukum Boyle.

Solusi: – Hukum Boyle adalah hukum gas. Hukum gas Boyle diturunkan bahwa tekanan yang diberikan oleh zat gas (dengan massa tertentu, dijaga pada suhu konstan) berbanding terbalik dengan volume yang ditempati olehnya.

Gambar – hukum Boyle;
Kredit Gambar - Wikimedia

Dengan kata lain, tekanan dan volume gas berbanding lurus satu sama lain dengan suhu dan jumlah gas dijaga konstan. 

Hukum gas Boyle dapat dinyatakan secara matematis sebagai berikut:

P1V1 = P2V2

Dimana,

P1 = Tekanan awal yang diberikan oleh zat gas

V1 = Volume awal yang ditempati oleh zat gas

P2 = Tekanan akhir yang diberikan oleh zat gas

V2 = Volume akhir yang ditempati oleh zat gas

Ekspresi ini dapat diperoleh dari hubungan tekanan-volume yang disarankan oleh hukum Boyle. Untuk sejumlah tetap gas yang disimpan pada suhu konstan, PV = k. Karena itu,

P1V1= k (tekanan awal x volume awal)

P2V2 = k (tekanan akhir x volume akhir)

P1V1 = P2V2

Sesuai hukum Boyle, setiap perubahan volume yang ditempati oleh gas (pada kuantitas dan suhu konstan) akan menghasilkan perubahan tekanan yang diberikan olehnya.

Gulir ke Atas