Bunyi Hukum Boyle, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap Serta Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-Hari

Bunyi Hukum Boyle, Rumus, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap Serta Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-Hari

Hello Sahabat gammafis, pada kesempatan kali ini kita akan mempelajar salah satu hukum penting dalam mempelajar suatu gas ideal yaitu hukum boyle. Disini kalian akan mempelajari tentang apa itu hukum boyle, bunyi hukum boyle, rumus hukum boyle, contoh soal hukum boyle dan penerapan hukum boyle dalam kehidupan sehari-hari.

Penerapan Hukum Boyle dalam Kehidupan Sehari-Hari

Hukum boyle sangatlah bermanfaat bagi kehidupan kita sehari-hari. Seperti halnya zat cair, gas yang ditempatkan pada suatu ruangan tertutup akan memberikan tekanan kesegala arah. tekana gas ini dapat dimanfaatkan untuk membantu kehidupan sehari-hari. Pemanfaatan tekanan gas dapat kita lihat pada alat penyemprot seperti Cat Semprot, Jarum Suntik, hair spray semua alat ini memanfaatkan tekanan udara dalam ruang tertutup. Misalkan ketika ujung Cat Semprot ditekan, maka akan memberikan tekana pada zat yang berada di dalam. tekanan ini akan menyebar kesegala arah dan menyebabkan zat cair yang berada di dalam akan keluar.

Cat Semprot

Hukum Boyle (Suhu Konstan atau keadaan Isotermik)

Berdasarkan apa yang dieksperimenkan oleh Robert Boyle. Ketika suatu gas dikurung dalam suatu sistem terisolasi dimana tidak ada gas yang keluar ataupun masuk ke dalam sistem sehingga jumlah molekul gas konstan. Kemudian suhu gas tersebut dijaga agar tetap konstan. Pada suhu konstan keadaan makroskopis gas seperti tekanan dan volume ketika diubah maka keduanya akan saling berkaitan. Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan oleh Robert Boyle diperoleh bahwa tekanan gas berbanding terbalik dengan volume.

Bunyi Hukum Boyle : Pada Suhu Konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diberikan pada gas tersebut. hal ini diperoleh ketika gas berada pada sistem terisolasi dan suhu gas dijaga agas tetap konstan (artinya suhu akhir suhu dengan suhu awal)

P ∝ 1/V

Persamaan Gas Ideal

PV = nRT     atau    PV/T = nR

Pada sistem terisolasi, jumlah molekul (n) konstan, maka keadaan awal sama dengan keadaan akhir

PV/T = Konstan

Keterangan:

P adalah Tekanan Gas Ideal (Pa atau atm)

V adalah Volume Gas Ideal (m^3)

T adalah Suhu Gas Ideal (K)

Indeks i adalah keadaan awal (i : inersia)

Indeks f adalah keadaan akhir (f : final)

Ketika suhu dijaga agar tetap konstan (Suhu akhir sama dengan suhu awal) maka diperoleh

Materi Lengkapnya dapat dibaca pada artikel saya sebelumnya : Gas Ideal (Hukum Pertama Termodinamika)

1. Contoh Soal Hukum Boyle pada Gas Ideal

Suatu gas ditempatkan pada sistem terisolasi dan suhu gas dijaga agar tetap konstan. Kemudian gas tersebut ditekan sehingga volume gas berubah ¼ kali volume awalnya. Hitunglah berapa tekanan gas sekarang jika tekanan gas mula-mula adalah 1 atm?

Jawab:

Langkah 1 : Gambarkan untuk mengilustrasikan keadaan Gas

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:

Vi = Vo

Vf = ¼ Vo

Pi = 1 atm

Ti = Tf

Ditanya : Tekanan Akhir (Pf) = .... ?

Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:

Karena Suhu gas konstan, maka Gunakan Rumus Hukum Boyle

Jadi, Tekanan Akhir (Pf) adalah 4 atm. Terlihat bahwa ketika volume gas diperkecil dari volume awal maka tekanan gas akan meningkat. Hal ini membuktikan bahwa tekanan berbanding terbalik dengan volume gas.



Baca Juga : Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Konduksi, konveksi dan Radiasi

2. Contoh Soal Hukum Boyle pada Gas Ideal

Suatu gas ditempatkan dalam ruang terisolasi (tertutup) memiliki tekanan sebesar 1 atm dan volume 6 L. Jika suhu gas dijaga agar tetap konstan dan tekanan gas diubah menjadi 2 atm, Tentukanlah volume gas?

Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan untuk mengilustrasikan keadaan Gas

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:
Vi = 6 L
Pi = 1 atm
Pf = 2 atm
Ti = Tf
Ditanya : Tentukan Volume akhir gas (Vf) = .... ?

Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:

Suhu konstan maka konsep dan rumus yang sesuai adalah Rumus Hukum Boyle

Jadi, Volume akhir gas (Vf) adalah 3 Liter. Volume akhir gas menjadi lebih kecil dibandingkan volume awal, ketika tekanan gas dinaikkan. Hal ini karena volume gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diberikan kepada gas.

3. Contoh Soal Hukum Boyle pada Gas Ideal

Suatu gas yang suhunya dijaga agar tetap konstan pada suhu 298 K. Kemudian tekanan gas tersebut dinaikkan dari 4 atm menjadi 8 atm sehingga volume gas berubah menjadi 10 L. Tentukan volume awal gas tersebut?

Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan untuk mengilustrasikan keadaan Gas

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:
Vf = 10 L
Pi = 4 atm
Pf = 8 atm
Ti = Tf = 298 K
Ditanya : Tentukan volume awal gas tersebut = .... ?

Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:

Suhunya dijaga agar tetap konstan. Maka, Gunakan Rumus Hukum Boyle

Jadi, Volume awal gas adalah 20 L. Terlihat bahwa ketika tekanan gas tersebut naik dari 4 atm menjadi 8 atm maka volume akhir gas akan mengecil dimana volume awal gas yang diperoleh adalah 20 L dan menjadi 10 L ketika tekanan dinaikkan

4. Contoh Soal Hukum Boyle pada Gas Ideal

Suatu gas pada sistem tertutup volumenya dikompresi dari 10 L menjadi 5 L. Jika tekanan gas setelah dikompresi adalah 4 atm dan suhu gas tersebut dijaga tetap konstan. Tentukan tekanan gas tersebut sebelum di kompresi ?

Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan untuk mengilustrasikan keadaan Gas

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:
Vi = 10 L
Vf = 5 L
Pf = 4 atm
Ti = Tf
Ditanya : Tentukan tekanan gas tersebut sebelum di kompresi = .... ?

Langkah Terakhir : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai dan substitusikan nilai yang diketahui:

Suhunya dijaga agar tetap konstan. Maka, Gunakan Rumus Hukum Boyle

Jadi, tekanan gas tersebut sebelum di kompresi adalah 2 atm. Ketika volume gas di kompresi atau diperkecil dari 10 L menjadi 5 L maka tekanan awal gas akan lebih kecil dibandingkan dengan tekanan akhir. Karena logikanya, ketika suatu gas di kompres atau ditekan maka tekanan akan meningkat.


Klik Next untuk soal selanjutnya


Itulah artikel tentang Bunyi Hukum Boyle, Contoh Soal dan Penjelasan Lengkap Serta Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-Hari, semoga artikel ini bermanfaat untuk kita semua.


Jika anda menyukai Blog ini dukung kami dengan cara klik like, komen dan share artikel ini kepada teman anda. Agar kami semangat dalam memberikan artikel-artike menarik lainnya.


Terimakasih telah berkunjung dan sampai jumpa kembali. Terus Semangat dalam Belajar.

Advertisement