contoh soal gas ideal
DESCRIPTION
harus di baca sehingga akan lebih baikTRANSCRIPT
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