angka muai gas besarnya sama dengan

Besarnyapemuaian panjang sebuah batang adalah 1) sebanding dengan panjang batang semula 2) sebanding dengan kenaikan suhu 3) tidak ditentukan oleh jenis bendanya Pernyataan di atas yang benar adalah a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 2 c. 1 dan 3 d. 3 saja e. 2 dan 3 Pemuaian Pemuaian merupakan gerakan atom penyusun benda karena mengalami pemanasan. Kenaikkan suhu suatu benda akan menyebabkan getaran antaratom makin cepat sehingga jarak antaratom menjadi lebih lebar. Karena Sebuahkipeng bimetal terbuat dari logam kuningan dan besi. Jika angka muai panjang kuningan lebih besar daripada besi, maka ketika bimetal dipanaskan A. Membengkok ke arah besi B. Membengkok ke arah kuningan C. Tetap lurus D. Menyusut. Question from @Fitrahaudi - Sekolah Menengah Pertama - Fisika Suhudan Pemuaian 6 Di mana: V = volume awal Vt =volume pada suhu tertentu γp = angka muai gas pada tekanan tetap = 1 273 ∆t = perubahan suhu γv = angka muai gas pada volume tetap = 1 273 pt = tekanan pada suhu tertentu contoh soal: 1. Sebuah ruangan yang volumenya 2m3 berisi suatu gas yang bersuhu 320C. apabila gas PemuaianGas Gas mengalami pemuaian volume V = V o + ΔV V = V o + V o ΔT Termometer A yang telah ditera menunjukkan angka -30 o A pada titik beku air pada 90 o A pada titik didih air. Sifat-Sifat Segitiga Sama Sisi Segitiga ini sangat gampang dan mudah untuk memahami sifat-sifatnya. Silahkan di simak selengkapnya si Sie Sucht Ihn Für Gemeinsame Unternehmungen. College Loan Consolidation Thursday, March 12th, 2015 - Kelas X Pemuaian gas tidak sebesar pada pemuaian zat cair, karena gas umumnya memuai untuk memenuhi tempatnya. Volume gas sangat bergantung pada tekanan dan suhu. Dengan demikian, akan sangat bermanfaat untuk menentukan hubungan antara volume, tekanan, temperatur, dan massa gas. Hubungan seperti ini disebut persamaan keadaan. Jika keadaan sistem berubah, kita akan selalu menunggu sampai suhu dan tekanan mencapai nilai yang sama secara Hukum Fisika Dalam Pemuaian Gas 1. Hukum Boyle Tentang Pemuaian Gas Untuk jumlah gas tertentu, ditemukan secara eksperimen bahwa sampai pendekatan yang cukup baik, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diberikan padanya ketika suhu dijaga konstan, yaitu V ∞ dengan P adalah tekanan absolut bukan “tekanan ukur”. Jika tekanan gas digandakan menjadi dua kali semula, volume diperkecil sampai setengah nilai awalnya. Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Boyle, dari Robert Boyle 1627 – 1691, yang pertama kali menyatakan atas dasar percobaannya sendiri. Grafik tekanan P terhadap volume gas V untuk suhu tetap tampak seperti pada gambar berikut. Grafik hubungan P – V pada suhu konstan Hukum Boyle juga dapat dituliskan PV = konstan, atau P1V1 = P2V2 dengan P = tekanan gas pada suhu tetap Pa V = volume gas pada suhu tetap m3 P1 = tekanan gas pada keadaan I Pa P2 = tekanan gas pada keadaan II Pa V1 = volume gas pada keadaan I m3 V2 = volume gas pada keadaan II m3 Persamaan diatas menunjukkan bahwa pada suhu tetap, jika tekanan gas dibiarkan berubah maka volume gas juga berubah atau sebaliknya, sehingga hasil kali PV tetap konstan. 2. Hukum Charles Tentang Pemuaian Gas Suhu juga memengaruhi volume gas, tetapi hubungan kuantitatif antara V dan T tidak ditemukan sampai satu abad setelah penemuan Robert Boyle. Seorang ilmuwan dari Prancis, Jacques Charles 1746 – 1823 menemukan bahwa ketika tekanan gas tidak terlalu tinggi dan dijaga konstan, volume gas bertambah terhadap suhu dengan kecepatan hampir konstan, yang diilustrasikan seperti pada gambar berikut. Volume gas sebagai fungsi dari temperature Celcius pada tekanan konstan Perlu kita ingat bahwa semua gas mencair pada suhu rendah, misalnya oksigen mencair pada suhu -183 oC. Dengan demikian, grafik tersebut pada intinya merupakan garis lurus dan jika digambarkan sampai suhu yang lebih rendah, akan memotong sumbu pada sekitar -273 oC. Untuk semua gas, grafik hubungan antara volume V dan suhu T dapat digambarkan seperti pada gambar diatas, dan garis lurus selalu menuju kembali ke -273 oC pada volume nol. Hal ini menunjukkan bahwa jika gas dapat didinginkan sampai -273 oC, volumenya akan nol, lalu pada suhu yang lebih rendah lagi volumenya akan negatif. Hal ini tentu saja tidak masuk akal. Bisa dibuktikan bahwa -273 oC adalah suhu terendah yang mungkin, yang disebut suhu nol mutlak, nilainya ditentukan -273,15 oC. Nol mutlak sebagai dasar untuk skala suhu yang dikenal dengan nama skala mutlak atau Kelvin, yang digunakan secara luas pada bidang sains. Pada skala ini suhu dinyatakan dalam derajat Kelvin, atau lebih mudahnya, hanya sebagai kelvin K tanpa simbol derajat. Selang antarderajat pada skala Kelvin sama dengan pada skala Celsius, tetapi nol untuk skala Kelvin 0 K dipilih sebagai nol mutlak itu sendiri. Dengan demikian, titik beku air adalah 273,15 K 0 oC dan titik didih air adalah 373,15 K 100 oC. Sehingga hubungan antara skala Kelvin dan Celsius dapat dituliskan TK = TC + 273,15 Pada gambar dibawah menunjukkan grafik hubungan volume gas dan suhu mutlak, yang merupakan garis lurus yang melewati titik asal. Ini berarti sampai pendekatan yang baik, volume gas dengan jumlah tertentu berbanding lurus dengan suhu mutlak ketika tekanan dijaga konstan. Volume gas sebagai fungsi dari suhu mutlak pada tekanan konstan Pernyataan tersebut dikenal sebagai Hukum Charles, dan dituliskan V ∝T atau = konstan, atau dengan V = volume gas pada tekanan tetap m3 T = suhu mutlak gas pada tekanan tetap K V1 = volume gas pada keadaan I m3 V2 = volume gas pada keadaan II m3 T1 = suhu mutlak gas pada keadaan I K T2 = suhu mutlak gas pada keadaan II K 3. Hukum Gay Lussac Tentang Pemuaian Gas Hukum Gay Lussac berasal dari Joseph Gay Lussac 1778 – 1850, menyatakan bahwa pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlak, dituliskan P ∞ T atau = konstan, atau dengan P = tekanan gas pada volume tetap Pa T = suhu mutlak gas pada volume tetap K P1 = tekanan gas pada keadaan I Pa P2 = tekanan gas pada keadaan II Pa T1 = suhu mutlak gas pada keadaan I K T2 = suhu mutlak gas pada keadaan II K Contoh nyata dalam kehidupan sehari-hari adalah botol yang tertutup atau kaleng aerosol, jika dilemparkan ke api, maka akan meledak karena naiknya tekanan gas di dalamnya. 4. Persamaan Gas Ideal Hukum Boyle-Gay Lussac Hukum-hukum gas dari Boyle, Charles, dan Gay Lussac didapatkan dengan bantuan teknik yang sangat berguna di dalam sains, yaitu menjaga satu atau lebih variabel tetap konstan untuk melihat akibat dari perubahan satu variabel saja. Hukum-hukum ini dapat digabungkan menjadi satu hubungan yang lebih umum antara tekanan, volume, dan suhu dari gas dengan jumlah tertentu PV ∞ T . Hubungan ini menunjukkan bahwa besaran P, V, atau T akan berubah ketika yang lainnya diubah. Percobaan yang teliti menunjukkan bahwa pada suhu dan tekanan konstan, volume V dari sejumlah gas di tempat tertutup berbanding lurus dengan massa m dari gas tersebut, yang dapat dituliskan PV ∞ mT. Perbandingan ini dapat dibuat menjadi persamaan dengan memasukkan konstanta perbandingan. Penelitian menunjukkan bahwa konstanta ini memiliki nilai yang berbeda untuk gas yang berbeda. Konstanta pembanding tersebut ternyata sama untuk semua gas, jika kita menggunakan angka mol. Pada umumnya, jumlah mol, n, pada suatu sampel zat murni tertentu sama dengan massanya dalam gram dibagi dengan massa molekul yang dinyatakan sebagai gram per mol. nmol = Perbandingan tersebut dapat dituliskan sebagai suatu persamaan sebagai berikut PV = Dengan, n menyatakan jumlah mol dan R adalah konstanta pembanding. R disebut konstanta gas umum universal karena nilainya secara eksperimen ternyata sama untuk semua gas. Nilai R, pada beberapa satuan adalah sebagai berikut R = 8,315 J/ ini merupakan satuan dalam SI R = 0,0821 R = 1,99 kalori/ Persamaan PV diatas disebut Hukum Gas Ideal, atau persamaan keadaan gas ideal. Istilah “ideal” digunakan karena gas riil tidak mengikuti persamaan PV tersebut. Koefisien pemuaian gas adalah sama yaitu volume pada suhu 0 oC. Pada umumnya semua zat memuai jika dipanaskan, kecuali air pada suhu di antara 0oC dan 4oC volumenye menyusut. Pemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah, ke arah panjang, ke arah lebar dan ke arah tebal. Namun, pada pembahasan tertentu mungkin kita hanya memandang pemuaian ke satu arah tertentu, misalnya ke arah panjang, sehingga kita hanya hanya membahas pemuaian panjang. Untuk zat cair dan gas yang bentuknya tidak tentu maka kita hanya membahas pemuaian volumenya. Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas pemuaian volume pada zat padat, zat cair, dan zat gas lengkap dengan rumus, contoh soal dan pembahasannya. Namun sebelum itu, kita ulas dahulu materi tentang pemuaian panjang dan luas berikut ini. Apa itu Pemuaian Panjang? Pemuaian panjang disebut juga dengan pemuaian linier. Pemuaian panjang zat padat berlaku jika zat padat itu hanya dipandang sebagai satu dimensi berbentuk garis. Di SMP materi ini sudah dibahas dan percobaan yang telah membahas tentang pemuaian panjang zat padat adalah percobaan Musschenbroek. Hasil dari percobaan Musschenbroek dapat disimpulkan bahwa pertambahan panjang zat padat yang dipanasi sebanding dengan panjang mula-mula, sebanding dengan kenaikan suhu dan tergantung pada jenis zat padat. Untuk membedakan sifat muai berbagai zat digunakan konsep koefisien muai. Untuk pemuaian panjang digunakan konsep koefisien muai panjang atau koefisien muai linier yang dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang zat dengan panjang mula-mula zat, untuk tiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu. Jika koefisien muai panjang dilambangkan dengan α dan pertambahan panjang ΔL, panjang mula-mula L0 dan perubahan suhu ΔT maka koefisien muai panjang dapat dinyatakan dengan persamaan α = L …,,,,…. Pers. 1 L0T Sehingga satuan dari α adalah 1/K atau K-1. Dari persamaan 1 di atas, diperoleh pula persamaan berikut. L = αL0T ……...…. Pers. 2 Dimana L = Lt – L0, sehingga persamaan 2 menjadi Lt – L0 = αL0T Lt = L0 + αL0T Lt = L01 + αT ... Pers. 3 Keterangan Lt = panjang benda saat dipanaskan m L0 = panjang benda mula-mula m α = koefisien muai linear/panjang /oC T = perubahan suhu oC Tabel Koefisien Muai Panjang dari Beberapa Jenis Zat Padat Jenis Bahan Koefisien muai Panjang dalam K-1 Kaca 0,000009 Baja/besi 0,000011 Aluminium 0,000026 Pirex Pyrex 0,000003 Platina 0,000009 Tembaga 0,000017 Apa itu Pemuaian Luas? Jika zat padat tersebut mempunyai 2 dimensi panjang dan lebar, kemudian dipanasi tentu baik panjang maupun lebarnya mengalami pemuaian atau dengan kata lain luas zat padat tersebut mengalami pemuaian. Koefisien muai pada pemuaian luas ini disebut dengan koefisien muai luas yang diberi lambang β. Analog dengan pemuaian panjang, maka jika luas mula-mula A0, pertambahan luas ΔA dan perubahan suhu ΔT, maka koefisien muai luas dapat dinyatakan dengan persamaan β = A ……..…. Pers. 4 A0T Dari persamaan 4 di atas, diperoleh pula persamaan berikut. A = βA0T …..…...…. Pers. 5 Dimana A = At – A0, sehingga persamaan 5 menjadi At – A0 = βA0T At = A0 + βA0T At = A01 + βT ….. Pers. 6 At = A01 + 2αT ... Pers. 7 Keterangan At = luas benda saat dipanaskan m2 A0 = luas benda mula-mula m2 β = 2α = koefisien muai luas /oC T = perubahan suhu oC Pemuaian Volume pada Zat Padat Zat padat yang mempunyai bentuk ruang, jika dipanaskan mengalami pemuaian volum. Koefisien pemuaian pada pemuaian volum ini disebut dengan koefisien muai volum atau koefisien muai ruang yang diberi lambang γ. Jika volum mula-mula V0, pertambahan volum ΔV dan perubahan suhu ΔT, maka koefisien muai volum dapat dinyatakan dengan persamaan γ = V ………. Pers. 8 V0T Dari persamaan 8 di atas, diperoleh pula persamaan berikut. V = γV0T …..……. Pers. 9 Dimana V = Vt – V0, sehingga persamaan 9 menjadi Vt – V0 = γV0T Vt = V0 + γV0T Vt = V01 + γT .… Pers. 10 Vt = V01 + 3αT … Pers. 11 Keterangan Vt = luas benda saat dipanaskan m3 V0 = luas benda mula-mula m3 γ = 3α = koefisien muai volume /oC T = perubahan suhu oC Pemuaian Volume pada Zat Cair Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa pada umumnya setiap zat memuai jika dipanaskan, kecuali air jika dipanaskan dari 0oC sampai 4oC akan menyusut. Sifat keanehan air seperti itu disebut anomali air. Grafik anomali air seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini. Keterangan Pada suhu 4oC diperoleh a volume air terkecil b massa jenis air terbesar Karena pada zat cair hanya mengalami pemuaian volume, maka pada pemuaian zat cair hanya diperoleh persamaan berikut. Vt = V01 + γT V = γV0T Tabel Koefisien Muai Ruang Zat Cair untuk Beberapa Jenis Zat dalam Satuan K-1 No. Jenis Zat Cair Koefisien muai Panjang 1. Alkohol 0,0012 2. Air 0,0004 3. Gliserin 0,0005 4. Minyak parafin 0,0009 5. Raksa 0,0002 Pemuaian Volume pada Zat Gas Jika gas dipanaskan, maka dapat mengalami pemuaian volume dan dapat juga terjadi pemuaian tekanan. Dengan demikian pada pemuaian gas terdapat beberapa persamaan, sesuai dengan proses pemanasannya. 1. Pemuaian Volume pada Tekanan Tetap Isobarik Perhatikan gambar berikut ini. Keterangan Gambar a gas di dalam ruang tertutup dengan tutup yang bebas bergerak. Gambar b gas di dalam ruang tertutup tersebut dipanasi dan ternyata volume gas memuai sebanding dengan suhu mutlak gas. Jadi pada tekanan tetap, volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas itu. Pernyataan itu disebut Hukum Gay-Lussac. Secara matematik dapat dinyatakan V ~ T Atau secara lengkap dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut. V = tetap atau V1 = V2 … Pers. 12 T T1 T2 2. Pemuaian Tekanan Gas pada Volume Tetap Isokhorik Perhatikan gambar berikut ini. Gas dalam ruang tertutup rapat yang sedang dipanasi. Jika pemanasan terus dilakukan maka dapat terjadi ledakan. Hal tersebut dapat terjadi karena selama proses pemanasan, tekanan gas di dalam ruang tertutup tersebut memuai. Pemuaian tekanan gas tersebut sebanding dengan kenaikan suhu gas. Jadi, pada volume tetap tekanan gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Pernyataan itu disebut juga dengan hukum Gay-Lussac. Secara matematik dapat dinyatakan sebagai berikut. P ~ T Atau secara lengkap dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut. P = tetap atau P1 = P2 … Pers. 13 T T1 T2 3. Pemuaian Volume Gas pada Suhu Tetap Isotermis Perhatikan gambar berikut ini. Keterangan Gambar a Gas di dalam ruang tertutup dengan tutup yang dapat digerakkan dengan bebas. Gambar b Pada saat tutup tabung digerakkan secara perlahan-lahan, agar suhu gas di dalam tabung tetap maka pada saat volume gas diperkecil ternyata tekanan gas dalam tabung bertambah besar dan bila volume gas diperbesar ternyata tekanan gas dalam tabung mengecil. Jadi, pada suhu tetap, tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas. Pernyataan itu disebut hukum Boyle. Salah satu penerapan hukum Boyle yaitu pada pompa sepeda. Dari hukum Boyle tersebut, diperoleh PV = tetap atau P1V1 = P2V2 ………. Pers. 14 Jika pada proses pemuaian gas terjadi dengan tekanan berubah, volum berubah dan suhu berubah maka dapat diselesaikan dengan persamaan hukum Boyle - Gay Lussac, dimana PV = tetap atau P1V1 = P2V2 … Pers. 15 T T1 T2 Contoh Soal dan Pembahasan 1. Sebatang besi yang panjangnya 80 cm, dipanasi sampai 50oC ternyata bertambah panjang 5 mm, maka berapa pertambahan panjang besi tersebut jika panjangnya 50 cm dipanasi sampai 60oC? Penyelesaian Diketahui L01 = 80 cm L02 = 50 cm T1 = 50oC T2 = 60oC L1 = 5 mm Ditanyakan L2 = …? Jawab Karena jenis bahan sama besi, maka α1 = α2 4000L2 = 5 × 3000 4000L2 = 15000 L2 = 15000/4000 L2 = 3,75 mm 2. Sebuah bejana tembaga dengan volume 100 cm3 diisi penuh dengan air pada suhu 30oC. Kemudian keduanya dipanasi hingga suhunya 100oC. Jika αtembaga = 1,8 × 10-5/oC dan γ air = 4,4 × 10-4/oC. Berapa volume air yang tumpah saat itu? Penyelesaian Diketahui V0 tembaga = V0 air = 100 cm3 T = 100oC – 30oC = 70oC α tembaga = 1,8 × 10-5/oC γ tembaga = 3α = 3 × 1,8 × 10-5 = 5,4 × 10-5/oC γ air = 4,4 × 10-4/oC Ditanyakan V air yang tumpah = …? Jawab Untuk tembaga Vt = V01 + γT Vt = 1001 + 5,4 × 10-5 × 70 Vt = 1001 + 3,78 × 10-3 Vt = 1001 + 0,00378 Vt = 1001,00378 Vt = 100,378 cm3 Untuk air Vt = V01 + γT Vt = 1001 + 4,4 × 10-4 × 70 Vt = 1001 + 3,08 × 10-2 Vt = 1001 + 0,0308 Vt = 1001,0308 Vt = 103,08 cm3 Jadi, volume air yang tumpah adalah sebagai berikut. V air tumpah = Vt air – Vt tembaga V air tumpah = 103,08 – 100,378 V air tumpah = 2,702 cm3 3. Gas dalam ruang tertutup mempunyai tekanan 1 cmHg. Jika kemudian gas tersebut ditekan pada suhu tetap sehingga volum gas menjadi 1/4 volum mula-mula, berapa tekanan gas yang terjadi? Penyelesaian Diketahui P1 = 1 atm V2 = 1/4 V1 Ditanyakan P2 = …? Jawab P1V1 = P2V2 1V1 = P21/4V1 V1 = 1/4V1P2 P2 = 4 atm

angka muai gas besarnya sama dengan