Pemuaian Tekanan Gas pada Volume Tetap

Menurut Jacques Charles menyatakan bahwa volume gas dengan jumlah tertentu berbanding lurus dengan suhu mutlak ketika tekanan dijaga konstan. Ini artinya jika suhu gas dinaikan maka volume gas tersebut juga akan naik dalam kondisi tekanan tekanan tetap. Begitu juga sebaliknya, jika suhu gas diturunkan maka volume gas tersebut juga akan turun (silahkan baca pemuaian volume gas pada tekanan tetap). Tidak hanya terjadi pemuaian volume, pada gas juga terjadi pemuaian tekanan.

Hubungan antara tekanan gas dengan suhunya diungkapkan oleh fisikawan yang bernama Joseph Gay Lussac (1778 - 1850), yang menyatakan bahwa pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlak. Teori yang dikemukakan oleh Joseph Gay Lussac dikenal dengan Hukum Gay Lussac, yang ditulis dengan persamaan:

P = CT

P/T = C

P₁/T₁ = P₂/T₂

dengan:

P1 = tekanan gas awal (Pa)

P2 = tekanan gas akhir (Pa)

T1 = suhu mutlak gas awal (K)

T2 = suhu mutlak gas akhir (K)

Untuk membuktikan hukum Gay Lussac dapat dilakukan dengan percobaan sederhana. Ambil sebuah botol, kemudian tutup rapat-rapat botol tersebut agar tidak ada udara yang bisa keluar dari dalam botol. Kemudian masukan botol ke dalam api yang menyala besar, maka botol tersebut akan meledak karena naiknya tekanan gas di dalam botol. Perlu diperhatikan disarankan untuk berhati-hati karena pecahan botol bisa mengenai muka atau anggota tubuh.

Ada cara lain untuk membuktikan hukum Gay Lussac yakni dengan membakar sepotong bambu. Sekarang perhatikan gambar di bawah ini.

Ruas bambu hijau

Ambil sepotong bambu yang belum kering, lalu potong bambu tersebut sehingga mendapatkan satu ruas (potong pada bagian tanda panah merah seperti gambar di atas). Kemudian bakar pada api yang cukup besar tepat di tengah-tengah ruas, maka ruas bambu tersebut akan meledak karena tekanan udara (gas) di dalam bambu naik.

Untuk memantapkan pemahaman Anda tentang pemuaian tekanan gas pada volume tetap, silahkan simak dan pahami contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 1

Udara dalam tabung dengan suhu awal 20°C dipanaskan pada volum tetap sampai

tekanannya menjadi dua kali semula. Tentukan suhu akhir udara tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

T₁ = 20°C = 293 K

P₂ = 2P₁

Ditanyakan: T₂ = ?

Jawab:

P₁/T₁ = P₂/T₂

P₁/293 K = 2P₁/T₂

T₂ = 2 × 293 K

T₂ = 568 K

Contoh Soal 2

Gas dalam ruang tertutup bersuhu 27°C dengan tekanan 1,5 atm, kemudian tekanannya menjadi 1,75 atm setelah suhunya dinaikan dalam volume yang tetap. Tentukan suhu akhir dari gas tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

T₁ = 27°C = 300 K

P₁ = 1,5 atm

P₂ = 1,75 atm

Ditanyakan: T₂ = ?

Jawab:

P₁/T₁ = P₂/T₂

1,5/300 = 1,75 /T₂

1,5T₂ = 1,75 × 300

T₂ = 350 K

T₂ = 77°C

Nah demikian materi tentang pemuaian tekanan gas pada volume tetap, jika ada permasalahan atau kendala dalam memahami materi ini, silahkan tanyakan pada kolom kometar. Kita pasti bisa.

TOLONG DIBAGIKAN YA :