Contoh Soal Gas Ideal1. Gas oksigen pada suhu 27oC memiliki volume 25L dan tekanan 105N/m2. Berapa volume gas oksigen tersebut, jika tekanannya menjadi 1,5105N/m2 pada suhu 227oC ?

2. Sebuah silinder yang dilengkapi piston berisi gas oksigen dengan volume 100 liter pada suhu 20oC dan tekanan 15 atm. Piston kemudian ditekan sehingga volume oksigen menjadi 80 liter. Pada proses ini suhu gas menjadi25oC. Berapakan tekanan akhir gas tersebut?

3. Pada awal perjalanan tekanan udara didalam ban mobil adalah 432 kPa dengan suhu 15oC. Setelah berjalan dengan kecepatan tinggi, suhu ban menjadi panas dan tekanan menjadi 492 kPa. Jika pemuaian ban diabaikan, tentukan suhu ban sekarang!

I. Compressibility Factor

a. Pengertian

Compressibility Factor gas adalah properti termodinamika yang digunakan untuk memodifikasi persamaan gas ideal untuk gas nyata. Untuk gas ideal, menyatakan gas Ideal persamaan,

PV = nRT

Persamaan ini dapat dimodifikasi untuk gas nyata, yang dinyatakan sebagai, PV = ZnRT, di sini Z adalah faktor kompresibilitas untuk gas yang diberikan. Faktor kompresibilitas gas tergantung pada gas tertentu serta kondisi suhu dan tekanan.Persamaan Berbagai negara dapat digunakan untuk perhitungan faktor kompresibilitas gas sebagai fungsi temperatur dan tekanan. Menggunakan persamaan yang berbeda negara, persamaan berbagai diturunkan untuk perhitungan faktor kompresibilitas. Parameter konstanta yang digunakan dalam persamaan secara empiris ditentukan untuk gas. Kompresibilitas grafik yang tersedia dalam literatur juga sangat umum digunakan untuk perhitungan faktor kompresibilitas. Grafik ini mengungkapkan nilai faktor kompresibilitas sebagai fungsi temperatur berkurang dan tekanan tereduksi. Mengurangi temperatur, T r = T / T cTekanan berkurang, P r = P / P c di mana T c dan P c adalah suhu kritis dan nilai-nilai tekanan masing-masing.

b. Tabel

II. Van Der Wall

a. Pengertian

Persamaan Van der Waals adalah persamaan keadaan untuk fluida terdiri dari partikel yang memiliki volume non-nol dan menarik berpasangan antar-partikel kekuatan (seperti gaya van der Waals ). Itu berasal pada tahun 1873 oleh Johannes van der Waals Diderik , yang menerima hadiah Nobel pada tahun 1910 untuk "karyanya pada persamaan keadaan untuk gas dan cairan". Persamaan ini didasarkan pada modifikasi dari hukum gas ideal dan mendekati perilaku cairan riil, dengan mempertimbangkan ukuran nol molekul dan daya tarik di antara mereka.Persamaan menggunakan variabel negara berikut: tekanan dari cairan p, total volume wadah berisi cairan V, jumlah mol n, dan suhu mutlak T dari sistem. Salah satu bentuk persamaan adalah

dimana

adalah volume wadah bersama antara setiap partikel (bukan kecepatan dari partikel),

adalah total jumlah partikel , dan

adalah konstanta Boltzmann , yang diberikan oleh universal gas konstan R dan s konstanta Avogadro N A. Parameter tambahan diperkenalkan: adalah ukuran untuk tarik antara partikel, dan b adalah volume rata-rata dikeluarkan dari v oleh partikel. Persamaan dapat dilemparkan ke dalam bentuk yang lebih dikenal

dimana

adalah ukuran dari daya tarik antara partikel,

adalah volume dikeluarkan oleh mol partikel.

b. Table

Molecular FormulaNameabar L2/mol2bL/mol

AlCl3Aluminum trichloride42.630.2450

NH3Ammonia4.2250.03713

NH4ClAmmonium chloride2.3800.00734

ArArgon1.3550.03201

HeHelium0.03460.0238

HBrHydrogen bromide4.5000.04415

HClHydrogen chloride3.7000.04061

HCNHydrogen cyanide11.290.08806

HFHydrogen fluoride9.5650.0739

HIHydrogen iodide6.3090.05303

H2Hydrogen0.24530.02651

H2OWater5.5370.03049

H2SHydrogen sulphide4.5440.04339

H2SeHydrogen selenide5.5230.0479

NO2Nitrogen dioxide5.360.0443

N2Nitrogen1.3700.0387

N2ONitrous oxide3.8520.04435

N2H4Hydrazine8.460.0462

NeNeon0.2080.01672

O2Oxygen1.3820.03186

O3Ozone3.5700.0487

SSulphur24.30.0660

SO2Sulphur dioxide6.8650.05679

SF6Sulphur hexafluoride7.8570.08786

SeSelenium33.40.0675

XeXenon4.1920.05156

XeF2Xenon difluoride12.460.07037

XeF4Xenon tetrafluoride15.520.09035

COCarbon monoxide1.4720.03948

COSCarbon oxysulphide6.9750.06628

CO2Carbon dioxide3.6580.04286

CS2Carbon disulphide11.250.07262

NH3NO2Nitromethane17.180.1041

CH4Methane2.3000.04301

CH3OHMethanol9.4720.06584

C2H6Ethane5.5700.06499

C2H6ODimethyl ether8.6900.07742

C2H5OHEthanol12.560.08710

C2H5SHEthanethiol13.230.09447

C3H6OPropanal14.080.09947

C3H7Cl1-Chloropropane16.110.1141`

C3H8Propane9.3850.09044

C3H8O1-Propanol16.260.1080

C3H8O2-Propanol15.820.1109

C4H61,3-Butadiene12.170.1020

C4H7NButanenitrile25.760.1568

C4H81-Butene12.760.1084

C4H8Cyclobutane12.390.0960

C4H8O2-Butanone19.970.1326

C4H8O21,4-Dioxane19.290.1171

C4H8O2Methyl propanoate20.510.1377

C4H10Butane13.930.1168

C4H10Isobutane13.360.1168

C4H10O1-Butanol20.900.1323

C4H10O2-Methyl-2-propanol18.810.1324

C4H10O2-Methyl-1-propanol20.350.1324

C5H101-Pentene17.860.1370

C5H102-Methyl-1-butene16.90.129

C5H102-Methyl-2-butene17.260.1279

C5H10Cyclopentane16.940.1180

C5H10O2Ethyl propanoate25.860.1688

C5H10O2Methyl butanoate25.830.1661

C5H10O2Methyl isobutanoate24.870.1639

C5H12Pentane19.130.1451

III. Nilai Tekanan dan Suhu

a. Tekanan GasPerubahan momentum gas dapat dinyatakan sebesar :

p = momentum akhir momentum awalp = -m0vx m0vx = -2m0vx .

Selang waktu untuk perjalanan dapat dihitung dengan :

t = =

b. Suhu Gas IdealPerhatikan persamaan berikut

pV =

Sesuai dengan persamaan keadaan gas ideal, pV = NkT

NkT = N EKT = EK atau EK = kT

dengan k = 1,38 x 10-23 J/K yang disebut tetapan Boltzman. Karena EK adalah energi kinetiktranslasi rata-rata per molekul, maka suhu merupakan suatu ukuran dari energi kinetik molekul.c. Table

IV. Macam-macam Tekanan Gas