SIFAT-SIFATGAS

By :

1. Dita Silviana Chichinnda(123654218)

2. Dewi Puspita Sari(123654220)

3. Fita Sukma Arini (123654228)4. Utari Yulia Ariska

(123654237)5. Lilis Iren Tantia

(123654239)6. Pungky Dilaka Putri

(123654240)

SAINS B 2012

PETA KONSEP

Menyelidiki Pengaruh Kalor pada Volume Gas yang Tekanannya tetap. 

Melakukan ujicoba/menerapkan Hukum Boyle-Gay Lussac. 

TUJUAN

1

2

MATERI

Mungkin kita pernah menyaksikan mobil atau motor yang sedang melaju di jalan tiba-tiba bannya meletus? Mengapa demikian?

Gas mengalami pemuaian ketika suhunya bertambah dan mengalami penyusutan jika suhunya turun. Pada gas tidak dikenal muai panjang dan muai luas, yang ada hanyalah muai volume gas. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa koefisien muai volume semua gas sama yaitu : 0,00367 /K.

Pemuaian Gas pada Tekanan tetap/konstan berlaku Hukum Gay Lussac yaitu gas didalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian gas disebut dilatometer.

Dimana

Pemuaian pada gas adalah pemuaian volume yang dirumuskan sebagai :

Keterangan :V = Volume akhir (m3)V0 = Volume mula-mula (m3)ΔV = Pertambahan volume (m3)γ = Koefisien muai volume (oC) Δt = Kenaikan suhu (oC)

γ adalah koefisien muai volume. Nilai γ sama untuk semua gas, yaitu 1/273 ºC^-1

Hukum Boyle:

Gas pada suhu tetap ( T ) apabila mengalami perubahan tekanan mengakibatkan perubahan volume. Proses ini disebut ISOTERMIS

T1

P1

V1

Apa yang terjadi pada gas jika tekanannya ditambah ?

T1 V2

Volumenya mengalami perubahan menjadi V2

Pada proses ini diperoleh hubungan volume(V) , tekanan(P) dan dirumuskan :P1 . V1 = P2 . V2

P . V = k

P2

HUKUM GAY-LUSSAC

Pada Gas suhunya dinaikkan dengan cara memberi kalor, selama proses volume gas dipertahankan tetap. Ternyata perubahan suhu sebanding dengan perubahan (T) tekanan ( P ). Proses ini dinamakan isokhorik.

T1

P1

V1

Gas dipanaskan, apa yang terjadi ?

T2

P

2

V1

Volume gas bertambah menjadi V2. Karena proses ini

dikehendaki volumenya tetap V1, maka pada gas ditambah

tekanannya menjadi P2Pada proses ini diperoleh hubungan Tekanan (P), dirumuskan : suhu (T) dan dirumuskan :

P1 P2=

T1 T2

P = k

T

Hukum Boyle - Gay Lussac :

Apabila dalam suatu proses variable gas tidak ada yang dibuat tetap (konstan)

Pada proses ini tekanan, volume dan suhu gas dibuat bebas, maka hubungan Tekanan (P), suhu (T) dan volume (V) dirumuskan :

Persamaan Gas idealP1 . V1 P2 . V2

=T1 T2

P1 . V1= k

T1

Hukum Charles:

Gas pada tekanan tetap ( P ) apabila mengalami perubahan suhu mengakibatkan perubahan volume. Proses ini disebut ISOBARIK

T1

P1

V1

Gas dipanaskan, apa yang terjadi ?

T2

P2

V2

Suhu dan volume gas menjadi T2 , V2Pada proses ini diperoleh hubungan

volume (V), suhu (T) dan dirumuskan : V1 V2

=T1 T2

V = k

T

Percobaan Pertama Pengaruh Kalor pada Volume Gas yang Tekanannya tetap.

Alat dan Bahan :

NAMA ALAT JUMLAHNAMA BAHAN

JUMLAH

Termometer-10-1000C

1 buah Air Cukup

Baskom aluminium

1 buah Air panas Cukup

Botol kaca 1 buah Balon 1 buah

Pembakar spiritus

1 buah

Kaki tiga 1 buah

Korek api 1 buah

Langkah Percobaan

Menyiapkan alat dan bahan yang telah dibawa, memasangkan balon pada ujung mulut botol kaca. Kemudian meletakkan botol kaca yang telah dipasangkan balon di dalam baskom seperti gambar diatas. Lalu mengisi baskom yang telah diletakkan botol kaca dengan air, metakkan termometer di dalam baskom yang telah terisi air.mengukur suhu awal (t0 dalam oC). Setelah mengukur suhu awal, mengganti isi baskom dengan air panas. mengurkur suhu akhirnya kemudian catat perubahan suhu yang terjadi.

Tabel Pengamatan

Dari hasil pengamatan tersebut bahwa semakin besar volume benda awal maka nilai muai gasnya akan semakin besar. Semakin besar kenaikan suhu, maka semakin besar pula muai gasnya.

No Suhu air Perubahan suhu (Δt)Perubahan volume

(Δv)

1.30 °C 1 oC 0,6 liter

2.31 °C 2 oC 0,7 liter

3.33 °C 4 oC 0,8 liter

4.34 °C 5 oC 0,9 liter

5.35 °C 6 oC 1 liter

T0 = 29 °C

Pembahasan

Ketika botol kaca  yang dimasukan ke dalam baskom dengan air panas, udara dalam botol akan memuai. Ini yang menyebabkan balon mengembang. Kemudian ketika botol kaca yang dimasukkan ke dalam baskom dengan air dingin, suhu udara berkurang. Sehingga udara menyusut dan menyebabkan balon mengempis.

 

Kesimpulan

Jika gas atau udara yang ada dalam botol kaca berisi udara dipanaskan, akan tampak adanya gelembung-gelembung gas atau udara yang keluar lewat pipa yang dimasukkan ke dalam air. Peristiwa ini menunjukkan telah terjadi pemuaian gas atau udara di dalam botol kaca berisi udara.

Percobaan KeduaHukum Boyle-Gay Lussac.

• Alat:

1)Botol, yang akan dipakai sebagai penampung gas

2)Pipa U, yang salah satu sisi selangnya dipanjangkan, untuk mengamati pemuaian gas dan mengukur h

3)Termometer, untuk mengukur suhu air yang akan dipanaskan

4)Panci, sebagai wadah penampung air yang akan dipanaskan

5)Pemanas air listrik, untuk memanaskan air dalam panci

6)Meteran, untuk mengukur panjang selang yang berisi gas

7)Dempul, untuk menutup sambungan antara botol dengan selang

• Bahan:

1)Air, untuk membantu memanaskan gas dalam botol dan sebagai indikator pengukuran h dalam pipa U.

III. ALAT DAN BAHANIII. ALAT DAN BAHAN

IV. CARA KERJAIV. CARA KERJA

1. Menyusun alat-alat yang diperlukan seperti gambar di bawah ini:

2. Mengukur volume, tekanan, dan suhu gas dari dalam botol.3. Merebus air di gelas pengukur sampai mendidih denganpemanas air listrik4. Memasukkan air panas ke dalam bak air5. Mengamati pemuaian gas dengan melihat permukaan air padapipa U6. Mencatat suhu, volume, dan tekanannya.7. Mengulangi kegiatan di atas sehingga mendapat 10 data.

Dari hasil percobaan, didapatkan data-data sebagai berikut:

V. DATA PERCOBAANV. DATA PERCOBAAN

Suhu awal =301 K N gas =1,652259572 × 1022

V gas awal =677,66 cm 3 Daya listrik kompor(P) = 600 watt

Tabel 1. Nilai PV/T sistem

No. t (s) T(K) V(cm3) ha (cm) hb (cm) P (Pa)

1 10 302 677,69 17,9 17,7 103286,33

2 20 302,2 677,73 18 17,6 105247,66

3 30 302,4 677,73 18 17,6 105247,66

4 40 302,7 677,8 18,2 17,4 109170,32

5 50 302,9 677,83 18,3 17,3 111131,65

6 60 303 677,86 18,4 17,2 113092,98

7 70 303 677,97 18,7 16,9 118976,97

8 80 303,1 678,04 18,9 16,7 122899,63

9 90 303,2 678,12 19,15 16,45 127802,955

10 100 303,5 678,19 19,35 16,25 131725,615

VI. ANALISIS DATAVI. ANALISIS DATA

I. Analisis T

PV

No ( Pa m3/K)

1 0,23

2 0,24

3 0,24

4 0,24

5 0,25

6 0,25

7 0,27

8 0,27

9 0,29

10 0,29

rata-rata = 0,26 Pa m3/K.T

PV

Nilai cukup konstan terlihat dari hasil analisis. Hal ini bisa dibuktikan kebenarannya dari hukum-hukum yang ada. Dalam sistem pada percobaan ini, Volume yang ditempati gas tidak bisa dijaga tetap, karena gas yang ada bisa mendesak permukaan air dalam pipa U sehingga menyebabkan perbedaan ketinggian air di pipa U. Dengan begitu, Hukum Gay-Lussac tidak berlaku, sebab V sistem tidak tetap, melainkan terus memuai seiring perubahan suhu. Karena adanya perubahan suhu pula, maka PV tidak konstan, sebab Hukum Boyle mengatakan bahwa hasil PV tiap percobaan hanya bisa konstan bila suhu tetap, sementara suhu terus naik karena sistem menerima kalor dari kompor listrik. Untuk tekanan, suhu, dan volume tertentu, sesuai dengan hukum Boyle-Gay Lussac, hasil PV/T akan konstan, selama massanya tetap. Dan hasil analisis sesuai dengan hukum ini.

II. Analisis Usaha Sistem

Berikut hasil penghitungan data:

No. ΔU (Joule) Q (Joule) W (Joule)1 103,3380281 6000 5896,6619722 103,4064639 12000 11896,593543 103,4748997 18000 17896,52514 103,5775534 24000 23896,422455 103,6459891 30000 29896,354016 103,680207 36000 35896,319797 103,680207 42000 41896,319798 103,7144249 48000 47896,285589 103,7486428 54000 53896,25136

10 103,8512965 60000 59896,1487

Jadi, sistem melakukan usaha sebesar 5896,661972 Joule saat 10 sekon pertama dalam menghadapi kalor yang ditambahkan dari kompor listrik, menyebabkan perubahan suhu, volum, dan tekanan. Begitu juga untuk selanjutnya.

III. Analisis Keseluruhan Secara keseluruhan, terlihat bahwa data-data suhu, h, dan volum tiap percobaan perubahan nilainya kecil (<1 rata-rata dari satu percobaan ke percobaan berikutnya). Hal ini bisa kami jelaskan terkait dengan alat-alat yang digunakan. Botol dan panci yang digunakan sebagai penampung gas cukup besar, sementara air yang diisikan ke panci banyak, sehingga butuh waktu lebih lama untuk menaikkan suhu air dalam panci. Sementara itu, bagi air untuk mempengaruhi suhu sistem (botol dan gas di dalamnya) juga membutuhkan waktu lebih lama juga, daripada yang menggunakan panci serta botol lebih kecil. Sehingga pada waktu tertentu, perubahan data yang diperoleh juga kecil.

Selain itu, adanya data per percobaan yang sama (tidak berubah) bisa dikarenakan ketidaktelitian dalam pengamatan, atau kelalaian dalam menjaga sistem agar tidak terganggu oleh lingkungan.

Secara keseluruhan, terlihat bahwa data-data suhu, h, dan volum tiap percobaan perubahan nilainya kecil (<1 rata-rata dari satu percobaan ke percobaan berikutnya). Hal ini bisa kami jelaskan terkait dengan alat-alat yang digunakan. Botol dan panci yang digunakan sebagai penampung gas cukup besar, sementara air yang diisikan ke panci banyak, sehingga butuh waktu lebih lama untuk menaikkan suhu air dalam panci. Sementara itu, bagi air untuk mempengaruhi suhu sistem (botol dan gas di dalamnya) juga membutuhkan waktu lebih lama juga, daripada yang menggunakan panci serta botol lebih kecil. Sehingga pada waktu tertentu, perubahan data yang diperoleh juga kecil.

Selain itu, adanya data per percobaan yang sama (tidak berubah) bisa dikarenakan ketidaktelitian dalam pengamatan, atau kelalaian dalam menjaga sistem agar tidak terganggu oleh lingkungan.

Dari data-data hasil percobaan yang telah dilakukan serta analisis terhadap penghitungan , dapat disimpulkan bahwa hasil percobaan dan analisisnya dapat menunjukkan hukum Boyle – Gay Lussac karena dari nilai yang didapatkan terlihat cukup konstan.

VII. KESIMPULANVII. KESIMPULAN

T

PV

DAFTAR PUSTAKA

Purwanto, Budi. 2002. Theory and Application of physics. Jalan Dr. Supomo No.23 Solo: Tiga Serangkai.

http://www.scribd.com/doc/20100821/Hukum-Boyle-Gay-Lussac

(diakses pada 11 April 2013)

http://www.gajahfisika.net/index.php/hukum-boyle-gay-lussac.html

(diakses pada 11 April 2013)

Al-ummah, Maslahah. 2012. Pemuaian gas.

http://id.scribd.com/doc/90116336/Pemuaian-Gas, diakses pada 10 April 2013.

Moeluzie. 2012. Pemuaian gas. http://moeluzie.blogspot.com/2012/02/pemuaian-gas.html, diakses pada 11 April 2013.

Merthen, Kanginan. 2004. Sains Fisika. Jakarta : Erlangga.