Gas ideal

Gas ideal adalah gas teoritis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak secara acak dan tidak salingberinteraksi. Konsep gas ideal sangat berguna karenamemenuhi hukum gas ideal, sebuah persamaan keadaanyang disederhanakan, sehingga dapat dianalisis denganmekanika statistika.Pada kondisi normal seperti temperatur dan tekanan stan-dar, kebanyakan gas nyata berperilaku seperti gas ideal.Banyak gas seperti nitrogen, oksigen, hidrogen, gas muliadan karbon dioksida dapat diperlakukan seperti gas idealdengan perbedaan yang masih dapat ditolerir.[1] Secaraumum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperaturtinggi dan tekanan rendah,[1] karena kerja yang melaw-an gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila di-bandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuranmolekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkandengan ruangan kosong antar molekul.Model gas ideal tak dapat dipakai pada suhu rendah atautekanan tinggi, karena gaya intermolekuler dan ukuranmolekuler menjadi penting. Model gas ideal juga takdapat dipakai pada gas-gas berat seperti refrigeran ataugas dengan gaya intermolekuler kuat, seperti uap air. Pa-da beberapa titik ketika suhu rendah dan tekanan ting-gi, gas nyata akan menjalani fase transisi menjadi liquidatau solid. Model gas ideal tidak dapat menjelaskan ataumemperbolehkan fase transisi. Hal ini dapat dijelaskandengan persamaan keadaan yang lebih kompleks.

1 Gas ideal termodinamika klasikKarakteristik termodinamika gas ideal dapat dijelaskandengan 2 persamaan: Persamaan keadaan gas ideal ada-lah hukum gas ideal

PV = nRT

Persamaan ini diturunkan dari Hukum Boyle: V = k/P(pada n dan T konstan); Hukum Charles: V = bT (padaP dan n konstan); dan Hukum Avogadro: V = an (padaP dan T konstan). Dengan menggabungkan ketiga hukumtersebut, maka menjadi 3V = kba

TnP

yang artinya

V =kba3

TnP

.

Pada kondisi ideal, V = RTnP

; maka, PV = nRT .

Energi dalam gas ideal dinyatakan dengan: : U =c^V nRT

dengan

P tekanan V volume n jumlah substansi gas dalam mol R konstanta gas T temperatur mutlak k konstanta Hukum Boyle b konstanta proporsional, sama denganV /T

a konstanta proporsional, sama denganV /n

U energi dalam c^V kapasitas panas spesik pada volume

konstan, 3/2 untuk gas monoatom, 5/2untuk gas diatom dan 3 untuk molekullain yang lebih kompleks. Untuk meng-ubah dari besaran makroskopik ke mik-roskopik, maka digunakan

nR = NkB

dengan

N adalah jumlah partikel gas kB adalah konstanta Boltzmann

(1.3811023JK1).

Kemungkinan distribusi partikel dari kecepatan atauenergi dapat menggunakan distribusi kecepatanMaxwell.Hukum ideal gas adalah lanjutan dari hukum gas yangditemukan secara percobaan. Fluida nyata pada densitasrendah dan temperatur tinggi hampir mengikuti hukumgas ideal. Namun, pada temperatur rendah atau densitastinggi, uida nyata mengalami penyimpangan jauh darisifat gas ideal, terutama karena terkondensasi menjadi li-quid atau terdeposisi menjadi padat. Penyimpangan inidinyatakan dalam faktor kompresibilitas.Model gas ideal mengikuti asumsi berikut ini:

Molekul gas tidak dibedakan, berukurankecil, dan berbentuk bola

Semua tabrakan antar gas bersifat elastisdan semua gerakannya tanpa friksi (tidakada energi hilang pada gerakan atau ta-brakan)

Menggunakan hukum Newton

1

2 2 REFERENSI

Jarak rata-rata antar molekul jauh lebihbesar daripada ukuran molekul

Molekul secara konstan bergerak padaarah acak dengan distribusi kecepatan

Tidak ada gaya atraktif atau repulsif an-tara molekul atau sekitarnya

2 Referensi[1] Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. Thermodynamics:

An Engineering Approach (Fourth ed.). p. 89. ISBN 0-07-238332-1.

33 Text and image sources, contributors, and licenses3.1 Text

Gas ideal Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Gas_ideal?oldid=7838395 Kontributor: Hysocc, RaymondSutanto dan Pengguna anonim:1

3.2 Images

3.3 Content license Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

Gas ideal termodinamika klasikReferensiText and image sources, contributors, and licensesTextImagesContent license