•••Tatomm/iStock/GettyImages
Dalam kehidupan sehari-hari, Anda mungkin menerima begitu saja kenyataan bahwa Anda dikelilingi oleh gas, umumnya dalam bentuk udara, tetapi terkadang dalam bentuk lain. Apakah itu buket balon berisi helium yang Anda beli untuk orang yang Anda cintai atau udara yang Anda masukkan ke dalam ban mobil Anda, gas harus berperilaku dengan cara yang dapat diprediksi agar Anda dapat menggunakannya.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Gas umumnya berperilaku dengan cara yang dijelaskan oleh Hukum Gas Ideal. Atom atau molekul yang membentuk gas saling bertabrakan, tetapi mereka tidak tertarik satu sama lain seperti pada pembentukan senyawa kimia baru. Energi kinetik adalah jenis energi yang terkait dengan gerakan atom atau molekul ini; ini membuat energi yang terkait dengan gas reaktif terhadap perubahan suhu. Untuk sejumlah gas tertentu, penurunan suhu akan menyebabkan penurunan tekanan jika semua variabel lainnya tetap konstan.
Sifat kimia dan fisika masing-masing gas berbeda dengan gas lainnya. Beberapa ilmuwan antara abad ke-17 dan ke-19 membuat pengamatan yang menjelaskan perilaku umum banyak gas dalam kondisi yang terkendali; temuan mereka menjadi dasar dari apa yang sekarang dikenal sebagai Hukum Gas Ideal.
Rumus Hukum Gas Ideal adalah sebagai berikut:
PV=nRT=NkT
dimana,
- P = tekanan mutlak
- V = volume
- n = jumlah mol
- R = konstanta gas universal = 8,3145 Joule per mol dikalikan dengan satuan suhu Kelvin, sering dinyatakan sebagai "8,3145 J/mol K"
- T = suhu mutlak
- N = jumlah molekul
- k = Konstanta Boltzmann = 1.38066 x 10-23 Joule per satuan Kelvin suhu
- tidakSEBUAH = Bilangan Avogadro = 6,0221 x 1023 molekul per mol
Menggunakan rumus untuk Hukum Gas Ideal – dan sedikit aljabar – Anda dapat menghitung bagaimana perubahan suhu akan mempengaruhi tekanan sampel gas tetap. Menggunakan properti transitif, Anda dapat mengekspresikan ekspresi:
PV=nRT \implies\frac{PV}{nR}=T
Karena jumlah mol, atau jumlah molekul gas, dianggap konstan, dan jumlah mol dikalikan dengan konstan, setiap perubahan suhu akan mempengaruhi tekanan, volume atau keduanya secara bersamaan untuk sampel yang diberikan gas.
Demikian pula, Anda juga dapat mengekspresikan rumus dengan cara menghitung tekanan. Rumus setara ini:
P=\frac{nRT}{V}
menunjukkan bahwa perubahan tekanan, semua hal lain tetap konstan, akan secara proporsional mengubah suhu gas.
