Ragam Informasi

Apakah Pengertian Gas Ideal

Gas ideal adalah suatu gas hipotetis yang memiliki molekul yang dipantulkan satu sama lain (dalam batas-batas wadah mereka) secara elastisitas sempurna dan memiliki ukuran yang diabaikan, dan di mana gaya antarmolekul yang bekerja antara molekul tidak bersentuhan satu sama lain juga diabaikan. Gas tersebut akan mematuhi hukum gas (seperti hukum Charles dan hukum Boyle) tepat pada semua suhu dan tekanan.

Gas nyata akan bertindak kurang lebih seperti gas ideal, kecuali pada suhu yang sangat rendah (ketika energi potensial gaya antarmolekul mereka relatif tinggi terhadap energi kinetik dari molekul dan menjadi signifikan), dan di bawah tekanan yang sangat tinggi (ketika molekul yang dikemas begitu berdekatan sehingga gaya antarmolekul pada jarak dekat menjadi signifikan).

Gas ideal didefinisikan salah satu oleh tumbukan antara atom atau molekul bersifat elastis sempurna dan di mana tidak ada gaya tarik antarmolekul. Kita dapat memvisualisasikannya sebagai kumpulan bola sempurna keras yang bertumbukan tetapi dinyatakan tidak berinteraksi satu sama lain.

Dalam gas seperti itu, semua energi internal dalam bentuk energi kinetik dan perubahan energi internal disertai dengan perubahan suhu.

Gas ideal dapat dicirikan oleh tiga variabel keadaan: tekanan mutlak (P), volume (V), dan suhu mutlak (T). Hubungan antara mereka dapat disimpulkan dari teori kinetik seperti berikut:

PV = nRT = NkT

  • n = banyaknya mol
  • R = Konstanta Universal gas = 8,3145 J / mol K
  • N = jumlah molekul
  • k = konstanta Boltzmann = 1,38066 x 10-23 J / K = 8,617385 x 10-5 eV / K
  • k = R / NA
  • NA = Bilangan Avogadro = 6.0221 x 1023 / mol

Hukum gas ideal dapat dipandang ketika tekanan kinetik yang muncur dari molekul gas yang bertumbukan dengan dinding wadah sesuai dengan hukum Newton. Tapi ada juga unsur statistik dalam penentuan energi kinetik rata-rata molekul-molekul. Suhu yang diambil harus proporsional dengan energi kinetik rata-rata ini, ini akan memanggil konsep tentang temperatur kinetik. Satu mol gas ideal pada STP menempati volume 22,4 liter.

Variabel keadaan

gas idealVariabel keadaan adalah properti fisik yang secara tepat terukur yang mencirikan keadaan sistem, terlepas dari bagaimana sistem ini dibawa ke kondisi itu. Ini pada dasarnya harus bernilai tunggal untuk mengkarakterisasi keadaan. Misalnya dalam contoh usaha kalor, keadaan akhir ditandai dengan suhu tertentu (variabel keadaan) terlepas dari apakah itu dibawa untuk menyatakan bahwa dengan pemanasan, atau dengan memiliki usaha yang dilakukan di atasnya, atau keduanya.

Contoh umum variabel keadaan adalah tekanan P, volume V, dan suhu T. Dalam hukum gas ideal, keadaan mol n gas justru ditentukan oleh tiga variabel keadaan. Jika properti, misalnya, entalpi H, didefinisikan sebagai kombinasi variabel keadaan lain, maka itu juga merupakan variabel keadaan. Entalpi adalah salah satu dari empat “potensi termodinamika“, dan tiga lainnya, dalam energi U, Helmholtz, energi bebas Gibbs F dan energi bebas G juga variabel keadaan. Entropi S juga merupakan variabel keadaan. Beberapa teks hanya menggunakan istilah “variabel termodinamika” bukan menjelaskan “variabel keadaan”.

Di kondisi yang normal seperti pada saat temperatur dan juga tekanan gas standar maka kebanyakan dari gas nyata akan berperilaku sperti gas ideal, beberapa gas seperti oksiken, nitrogen, gas mulia, hidrogen dan juga karbon dioksida dapan diperlakukan sebagaimana gas ideal dengan perbedaan yang masih bisa ditolelir, secara umum memang gas berperilaku seperti gas ideal di temperatur yang tinggi ataupun tekanan yang rendah karena kerja yang melawan gaya intermolekuler membuat jauh lebih kecil apabila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan juga ukuran dari molekul juga menjadi jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul, gas ideal tidak bisa dipakai dalam suhu rendah ataupun tekanan yang tinggi karena gaya intermolekuler dan juga ukuran molekuler menjadi hal penting, dan model dari gas ideal juga tidak bisa digunakan di gas berat seperti refrigeran atau gas dengan gaya intermolekuler yang kuat seperti uap air, di beberapa titik pada saat suhu rendah dan juga tekanan tinggi gas nyata akan mengalami fase transisi yang berubah menjadi liquid atau solid, model gas ideal tidak bisa menjelaskan atau memperbolehkan frase transisi.

Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada tinggi suhu dan rendah density (yaitu lebih rendah tekanan), sebagai pekerjaan yang dilakukan oleh gaya antarmolekul menjadi kurang signifikan dibandingkan dengan partikel ‘ energi kinetik, dan ukuran molekul menjadi kurang signifikan dibandingkan dengan ruang kosong di antara mereka.

Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperatur tinggi dan tekanan rendah, karena kerja yang melawan gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuran molekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul.

Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperatur tinggi dan tekanan rendah, karena kerja yang melawan gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuran molekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul.

Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperatur tinggi dan tekanan rendah, karena kerja yang melawan gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuran molekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul.

Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperatur tinggi dan tekanan rendah, 1 karena kerja yang melawan gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuran molekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul.

Gas ideal ini merupakan gas yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut, yakni mempunyai partikel berjumlah banyak, namun partikelnya tidak tarik-menarik; partikelnya bergerak bebas; ukuran partikel gas diabaikan terhadap ukuran ruang yang di tempatinya; tumbukan yang terjadi di antara partikel adalah tumbukan lenting sempurna partikel gasnya tersebar merata dalam ruang yang di tempatinya;

Hukum Newton tentang gerak berlaku di dalamnya; dan pada kenyataannya tidak ada gas sejati yang memenuhi sifat gas ideal, namun apabila gas pada suhu kamar dan tekanan rendah, sifatnya dapat mendekati sifat dari gas ideal.

Hukum-Hukum Gas Hasil eksperimen Boyle menunjukan jika gas temperaturnya dibuat tetap maka perubahan volume sistem akan diikuti dengan perubahan tekanan Sehingga hasil kali volume dan tekanannya tetap P1V1 = P2V2 (Hukum Boyle)

Persamaan ini tepat untuk gas ideal yaitu gas yang energi ikat antar molekulnya dapat diabaikan. Gas yang paling aktual yang bertindak kurang lebih sebagai gas ideal, kecuali pada suhu yang sangat rendah (ketika energi potensial gaya antarmolekul mereka relatif tinggi terhadap energi kinetik dari molekul dan menjadi signifikan), dan di bawah tekanan yang sangat tinggi (ketika molekul yang dikemas begitu berdekatan bahwa kekuatan antarmolekul jarak dekat menjadi signifikan).

Pertama, jika kita menyelesaikan soal menggunakan persamaan hukum gas ideal (PV = nRT), kita akan menemukan bahwa ketika jumlah mol (n) sama, tekanan dan suhu juga sama, maka volume semua gas akan bernilai sama, apabila kita menggunakan konstanta gas universal (R = 8,315 J/mol.K). Karenanya dirimu jangan pake heran kalau pada STP, setiap gas yang memiliki jumlah mol (n) yang sama akan memiliki volume yang sama.

V Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahasa hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik molekular gas, dan tidak secara langsung kimia.

Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahasa hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik molekular gas, dan tidak secara langsung kimia. Pertama, jika kita menyelesaikan soal menggunakan persamaan hukum gas ideal (PV = nRT), kita akan menemukan bahwa ketika jumlah mol (n) sama, tekanan dan suhu juga sama, maka volume semua gas akan bernilai sama, apabila kita menggunakan konstanta gas universal (R = 8,315 J/mol.KKedua, jumlah molekul dalam 1 mol sama untuk semua gas.

Model gas ideal juga tak dapat dipakai pada gas-gas berat seperti refrigeran atau gas dengan gaya intermolekuler kuat, seperti uap air Pada beberapa titik ketika suhu rendah dan tekanan tinggi, gas nyata akan menjalani fase transisi menjadi liquid atau solid Model gas ideal tidak dapat menjelaskan atau memperbolehkan fase transisi.

Model gas ideal tak dapat dipakai pada suhu rendah atau tekanan tinggi, karena gaya intermolekuler dan ukuran molekuler menjadi penting. Pertama, jika kita menyelesaikan soal menggunakan persamaan hukum gas ideal (PV = nRT), kita akan menemukan bahwa ketika jumlah mol (n) sama, tekanan dan suhu juga sama, maka volume semua gas akan bernilai sama, apabila kita menggunakan konstanta gas universal (R = 8,315 J/mol.K). Pada STP, setiap gas yang memiliki jumlah mol (n) yang sama akan memiliki volume yang sama.

Gas Ideal itu adalah gas teoretis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak dengan acak dan tidak saling berinteraksi, dari beberapa eksperimen diketahui kalau semua gas didalam kondisi kimia apapun di temperatur yang tinggi ataupun temperatur yang rendah akan cenderung memperlihatkan suatu hubungan sederhana di antara sifat makrospkopisnya (tekanan, temperatur, dan volume) Model gas ideal cenderung gagal pada suhu rendah atau tekanan yang lebih tinggi, ketika pasukan antarmolekul dan ukuran molekul menjadi penting.

Hisham
14/08/2019