fungsi keadaan gas fix

8/17/2019 Fungsi Keadaan Gas Fix

1/14

Fungsi Keadaan Gas

Arni Candra Pratiwi, Chiranjeevi Nugroho, Errinda Fitriyanti,

Intan Dyah Ayu, Muchammad Iham !ut" #a$im, %adina &isma

'a(ar )asmita, )udigdyo )uryo Pamung$as

Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret Jl. Ir. Sutami 36A

Kentingan Jebres Surakarta 5716

!mail " #$iran.m%13%1&'stu(ent.uns.a#.i(

A(stract

Experiment about gasses equation of state has being held in

the central laboratory of mathematic and science faculty UNS.

This experiment is done based on the basic priciple of ideal

gasses to simplify the search of compresibility constant andvalue of nR which will being proven and so relation of the

variables. The piston being used to observe the change of gasses

volume. ata collection is done with two types of variation!

which is a variation of temperature at constant pressure and a

variation of pressure at constant temperature! room temperature

being assumed at "#$%. This being used to classi&ed the relation

between gas volume and pressure which the data being ta'en

from volume of piston with variation of mass. (t the &rst

experiment! value of % is % ) *$!+.$#*, and if using equation-)nRT! we get value of nR)#!/+#+/ Nm0%. The second

experiment is about the relation between and T. 1hen the

temperature is incereased! the volume will increase too. That

point tells that is proportional to T when the pressure is

constant which is pressumed by atmosphere pressure at

$!#"$.$#2 N0m3. So! value of nR from the second experiment is

#!3+$3/ Nm0%. That value is being used to classi&ed the relation

between temperature and gas volume! which the data being

ta'en from measuring the temperature of water that places at the same container with the gas sphere that being connected to

the piston. 4ased on the ideal gas principal! which is the

equation is -)nRT. 5rom the &rst experiment has been proved

that the increase of mass will ma'e the increase of pressure!

then the volume will decrease. The second experiment tell about

proportional relation between the temperature and the volume! if

the temperature increase! the volume will increase.

%eyword 6 Temperature! -ressure! olume! 7onstant! 8deal 9as

mailto:[email protected]:[email protected]


2/14

A(stra$

!ks)erimen mengenai Fungsi Kea(aan *as +ang tela$

(ilakukan berlkasi (i lantai (asar -abratrium Pusat MIPA US.

!ks)erimen Fungsi Kea(aan *as (ilakukan ber(asarkan )rinsi)

(asar gas i(eal sebab (a)at mem)ermu(a$ )en#arian nilai

km)resibilitas (an n/ +ang akan (ibuktikan serta $ubungan

variabel0variabeln+a. Pistn (igunakan untuk mengamati

)eruba$an vlume gas. Pengambilan (ata (ilakukan (engan

(ua2 bentuk eks)erimen +ang berbe(a +aitu su$u knstan (an

tekanan knstan. Pa(a eks)erimen )ertama +aitu su$u knstan,

asumsi su$u ruangan +aitu 3%1K (itera)kan untuk

mengklasikasi $ubungan (ari vlum (an tekanan, +ang

(ilakukan ter$a(a) sebua$ )istn (engan beban +ang (ivariasi.

Pa(a )er#baan )ertama (i)erle$ nilai K sebesar K =−1,7.10−4

.

Serta (engan )ersamaan P4n./. maka (i)erle$ nilai n./

%,67%76 mK. !ks)erimen ke(ua +aitu mengenai $ubungan

antara 4 (engan . Ketika su$u (inaikkan maka vlume 8uga akan

naik. 9al tersebut menun8ukan ba$:a 4 berban(ing lurus (engan

)a(a saat P knstan +aitu tekanan atms;er sebesar

1,0313.105 N /m

2

. Se$ingga nilai n/ (ari eks)erimen ke(ua +aitu

%,716 mK. ilai tersebut (igunakan untuk mengklasikasi

$ubungan antara su$u (an vlum gas (imana (atan+a (iambil

(ari mengukur su$u air +ang (iletakkan )a(a tem)at +ang sama

(engan tabung gas +ang ter$ubung (engan )istn.


3/14

bentuk lain. 9al ini erat $ubungann+a (engan $ukum > $ukum

(asar )a(a term(inamika. =alam $ukum term(inamika,

ter(a)at suatu )ersamaan +ang umum (igunakan, +aitu

)ersamaan gas i(eal. Persamaan gas i(eal itu sen(iri berkaitan

(engan $ubungan antara vlume, tekanan (an su$u. Untukmengeta$ui $ubungan antara tekanan (engan vlume

(i)erlukan su$u +ang knstan.


4/14

*as i(eal si;at0si;atn+a (a)at (in+atakan (engan )ersamaan

+ang se(er$ana iala$ P4 n/, maka si;at0si;at gas se8ati $an+a

(a)at (in+atakan (engan )ersamaan +ang lebi$ km)leks )a(a

tekanan +ang tinggi (an tem)eratur +ang ren(a$.


5/14

Pa(a tekanan +ang #uku) ren(a$, untuk semua gas"

Pv / BBBBBB..BBBBBB..

32

atau

Pv /BBBBBBBBBBB..BB

D2

Ele$ karena itu sering kali (igunakan )en(ekatan gas i(eal

+ang mengasumsikan ba$:a rasi Pvt selalu sama (engan /

untuk semua tekanan (an tem)eratur. =iketa$ui ba$:a (i alam

ti(ak a(a gas i(eal sema#am itu, gas +ang men(ekati gas i(eal

ter8a(i )a(a tekanan ren(a$ (an su$u tinggi, namun stu(i

tentang gas i(eal sangat berman;aat sebagai sala$ satu)en(ekatan untuk mengeta$ui si;at0si;at gas sesunggu$n+a.

Persamaan gas i(eal "

Pv /BBBBBB.BBBBBBB.

52

atau

P4 n/BBBBBB....BBBBB...

62

9ikam,

%%&2

Persamaan gas i(eal

P4

n/..................................................72

/umus untuk men#ari km)resibilitas

∂V

∂P

¿¿

K =−1

v ¿

........................................

....@2

P ekanan Pa2

4 4lume 42


6/14

Su$u K2

/ Knstanta @,31D J ml01 K 012

n Jumla$ ml

K Km)resibilitas

ung, %%2

.+ Aat dan /ahan

Alat (an ba$an +ang (igunakan untuk melakukan )er#baan

ini +aitu tabung u(ara +ang ber;ungsi sebagai tem)at

bereaksin+a gas ketika ter8a(i )eruba$an su$u, )istn ber;ungsisebagai alat untuk memberi tekanan )a(a tabung u(ara (imana

)a(a s+ringe tersebut ter(a)at skala vlume (alam m- +ang

berguna untuk mengukur vlume gas, kemu(ian stati; be;ungsi

sebagai )en+angga )istn (imana antara )istn (engan stati; (i

8e)it (engan #lam) su)a+a )isn ti(ak (a)at g+a$ ketika

)er#baan (ilakukan. Selang (alam )er#baan ini ber;ungsi

untuk meng$ubungkan gas (ari )istn ke tabung u(ara,

se(angkan nera#a ber;ungsi sebagai alat untuk mengukur massa

ben(a,)enga(uk ber;ungsi untuk menga(uk air )anas +ang (i

tamba$kan )a(a ember su)a+a kea(aan su$u (i (alam ember

#e)at merata,ember ber;ungsi sebagai tem)at air (an tabung

gas (imana (i(alam ember tersebut akan ter8a(i )eruba$an

su$u, termmeter ber;ungsi untuk mengukur su$u (i (alam

ember. Air sebagai a#uan su$u a:al )a(a )er#baan (imana

)a(a kea(aan a:al su$u air (i (alam ember a(ala$ @ ℃ . Air

)anas ber;ungsi untuk menaikkan su$u se$ingga semakin

ban+ak air )anas +ang (i tamba$kan, maka kenaikan su$u akan

semakin besar (an +ang terak$ir a(ala$ )embeban +ang;ungsin+a untuk memberi tekanan )a(a )istn (imana (alam

)er#baan ini (ilakukan (engan memvariasikan beban seban+ak

1% variasi.

0+ Metode E$s1erimen

1. *rak 9ubungan P > 4 saat knstan2

P


7/14

. *rak 9ubungan 40 Pa(a saat P knstan2

2+ Prosedur Perco(aan

Hubungan P-V

Dirangkai

4

PV =nRT

V =nRT / Ptot

4ttm=nR

T O/ P

tot

∆

K =−m

V 0

∆

V

P0V =nRT

V =nRT / P0

V

m=nR

T / P0

Alat

Piston


8/14

Ditarik

Ditutup

Diletakkan

Diamati

Diulang

Diamati

Dianalisa

Hubungan V-T

Dirangkai

=iukur

=inaikkan

=iamati

Dengan tutup pada tabung udara dalam keadaan terbuka

sehingga separuh syringe terisi udara

Tabung udara

Beban bermassa m

Diatas piston

Perubahan volume

Dengan massa berbeda

Perubahan volume

Kaitan P dan V

Alat

Suhu awal air

Suhu air

Suhu air

Peruba$an vlume


9/14

=ianalisa

3+ #asi dan 1em(ahasan

Per#baan 1

9ubungan P (an 4 dimana T ! "# K dan V ! $%&' 10−5m

3

Massa (kg)V0 ( m

3

) V ( m3

)

(%#) .10−2

$%& .10−5

$%# .10−5

*%)) .10−2

$%# .10−5

&%) .10−5

#+%) .10−2

&%) .10−5

& .10−5

#)%( .10−2

&%( .10−5

)%$ .10−5

#*%" .10−2

&%& .10−5

) .10−5

++%*+ .10−2

&%( .10−5

,%) .10−5

+&%) .10−2

&%) .10−5

"%$ .10−5

"#) .10−2

&%, .10−5

"%# .10−5

",%$ .10−2

&%" .10−5

+%* .10−5

"&%# .10−2

&%+ .10−5

+%) .10−5

Perobaan +

Hubungan T dan V dimana V ! +%#& .10−5m

3

- 4K5 6 4 m3

5

"$+%# .10

−5

"*+%" .10

−5

"#+%( .10

−5

"##+%$ .10

−5

Kaitan antara su$u u(ara

(engan )eruba$an


10/14

"#+" .10

−5

"#""%+ .10

−5

"#,"%& .10

−5

"#)"%* .10

−5

"#(,%+ .10

−5

"#&,%, .10

−5

Pa(a )raktikum kali ini (ilakukan kali )er#baan.

Per#baan )ertama +aitu mengenai $ubungan 4 (engan P.

Per#baan ini menggunakan )rinsi) vlume u(ara akanberkurang ketika tekanan bertamba$, karena tekanan +ang

(iberikan )a(a )istn akan men+ebabkan tekanan )a(a gas

(alam tabung akan bertamba$. 9al tersebut menun8ukan ba$:a

P berban(ing terbalik (engan 4.

1%35%% 1%D%%% 1%D5%% 1%5%%% 1%55%% 1%6%%% 1%65%% 1%7%%%

%.%%1%@

%.%%1%&

%.%%11%

%.%%111

%.%%11

%.%%113

%.%%11D

%.%%115

4 t , t 1 m 3 2

Pt,t m2

4t,t

-inear Fit ,; 4t,t

!Guati,n + a Hb

A(8. /0SGuar %.&766

4alue Stan(ar( !rr,

4t,t Inter#e)t %.%%3% &.@636!05

4t,t Sl,)e 01.@177!0 &.3637!01%

Pa(a )er#baan

)ertama ini, akan (i)erle$ (ata beru)a variasi beban, vlume

u(ara mula0mula sebelum (iberi beban (an vlume u(ara ketika

(iberi beban. 4lume u(ara ketika (iberi beban lebi$ ke#il

nilain+a (iban(ing vlume mula0mula. entu sa8a $al tersebut

ter8a(i karena u(ara (iberi tekanan beru)a beban. Per#baan

tersebut (iakukan saat su$u knstan +aitu 3%1K. =ari (ata +ang

(i)erle$ vlume a:al u(ara mula0mula $ingga (ata terak$ir

ter8a(i )erbe(aan. Se$arusn+a vlume a:al tersebut sama. 9al

ini (ikarenakan alat +ang (igunakan ti(ak seluru$n+a vakum.


11/14

=ari (ata>(ata tersebut (a)at (ibuat grak $ubungan 4tt

(engan Ptt (imana P atau tekanan (i)erle$ (ari P FA, F +aitu

m.g, (engan m a(ala$ massa beban +ang (ivariasikan 1% kali

(an A +aitu luas )enam)ang. Selan8utn+a Ptt (i)erle$ (ari

)en8umla$an tekanan atms;er (engan tekanan +ang (iberikan)a(a setia) beban. Se(angkan vlume ttal +aitu )en8umla$an

vlume (ata, vlume bla, (an vlume selang. Maka, grak +ang

(i)erle$ turun karena vlume berban(ing terbalik (engan

tekanan.

5%% 1%%% 15%% %%% 5%% 3%%% 35%% D%%%

%.%%%%%

%.%%%%1

%.%%%%

%.%%%%3

%.%%%%D

%.%%%%5

( e l t a 4 1 m

3 2

(elta P m2

(elta 4

-inear Fit ,; (elta 4

!Guati,n + a Hb

A(8. /0SGuare %.&5%35

4alue Stan(ar( !rr,r

(elta 4 Inter#e)t 06.D53&!0 .756&3!06

(elta 4 Sl,)e 1.D@@51! 0@ 1.13%@5!0&

Selain (a)at (ibuat

grak $ubungan antara 4tt (engan Ptt, (ari (ata )er#baan

)ertama 8uga (a)at (igunakan untuk menentukan nilai

km)resibilitas. ilai km)resibilitas (a)at (itentukan (engan

grak $ubungan antara 4 (engan P (imana )ersamaan +ang

(igunakan +aitu K =

−1

V 0

∆V

∆ P se$ingga 4 0 K.4.P, (engan

4 sebagai sumbu + (an P sebagai sumbu atau variabel

bebas se$ingga − K V 0 sebagai gra(ien . maka (i)erle$ nilai K

+aitu K =−m/V

0 .Pa(a )raktikum ini (i)erle$ nilai K sebesar

K =−1,7. 10−4

m2/ N . Se(angkan (ari literatur (i)erle$ nilai

K =−5.10−5m

2/ N . =ari $asil +ang a(a terli$at )erbe(aan besar

nilai K literatur (engan $asil )er$itungan.

*rak 9ubungan 4tt ter$a(a)

3 2

N /m*rak 9ubun an

∆


12/14

%.%%@% %.%%@ %.%%@D %.%%@6 %.%%@@ %.%%&%

%.%%1%@

%.%%1%&

%.%%11%

%.%%111

%.%%11

%.%%113

%.%%11D

%.%%115 4t,t -inear Fit ,; 4t,t

4 t , t 1 m 3 2

P t,t Km2

!Guati,n + a H

A(8. /0SGu %.&7@6&

4alue Stan(ar( !r

4t,t Inter# e) 0@.%@11 &.D177@!05

4t,t Sl,)e %.67%76 %.%3&5

Selan8utn+a

untuk meng$itung nilai n./ (igunakan )ersamaan P.4n./..

)a(a saat knstan +aitu 3%1 K. Untuk menentukan nilai n./

(igunakan grak $ubungan 4 (engan Ptt maka )ersamaan

+ang (igunakan +aitu 4n./Ptt. 4 sebagai variable terikat ,

Ptt sebagai variable bebas (an n./ sebagai gra(ien maka nilai

n./ +ang (i)erle$ (ari )er#baan ini a(ala$ n./ %,67%76

mK

3%@ 31% 31 31D 316 31@

%.%%%%%

%.%%%%5

%.%%%%3%

%.%%%%35

%.%%%%D%

%.%%%%D5

4 t , t 1 m 3 2

K2

4t,t

-inear Fit ,; 4t,t

!Guati,n + a Hb

A(8. /0SGua %.&&%57

4alue Stan(ar( !rr

4t,t Inter#e)t 07.@&77! .671@D!05

4t,t Sl,)e .63%3!0 @.5D&5D!0@

Per#baan ke(ua

+aitu mengenai $ubungan antara 4 (engan . Ketika su$u

(inaikkan maka vlume 8uga akan naik. 9al tersebut menun8ukan

ba$:a 4 berban(ing lurus (engan )a(a saat knstan. *as

+ang (igunakan +aitu gas i(eal karena untuk mem)ermu(a$

)er$itungan.

N /m Km

3 2


3 2



13/14

Untuk )er#baan ke(ua, (ata +ang (i#ari +aitu )eruba$an

vlume ketika su$u meningkat. 4lume u(ara beruba$ seiring

naikn+a su$u. 4ttal +aitu )en8umla$an vlume bla, vlume

selang (an vlume (ata. =ari grak (a)at (ili$at (an

membuktikan ba$:a vlume berban(ing lurus (engan su$u,(imana vlume akan meningkat ketika su$u air meningkat

(engan (itamba$kan air )anas se#ara berkala. Selain itu (ata

(ari )er#baan ke(ua ini 8uga (a)at (igunakan untuk

menentukan nilai n./. nilai tersebut (a)at(i#ari (engan grak

$ubungan 4 (enganT / P0 (imana

P0 knstan +aitu sebesar

1,0313.105 N /m

2

. Persamaan +ang (igunakan +aitu PV =nRT

makaV =nRT / P

0 . 4 sebagai variabel terikat,T / P

0 sebagai

variabel bebas (an n/ sebagai gra(ien. =ari grak (i)erle$ nilai

gra(ien atau n/ +aitu %,716 mK.

%.%%&@ %.%%3%% %.%%3% %.%%3%D %.%%3%6 %.%%3%@

%.%%%%%

%.%%%%5

%.%%%%3%

%.%%%%35

%.%%%%D%

%.%%%%D5

4 1 m 3 2

P% Km2

4

-inear Fit ,; 4

!Guati,n + a Hb

A(8. /0SGuar %.&&%57

4alue Stan(ar( !rr,

4 Inter#e)t 07.@&77!0 .671@D!05

4 Sl,)e %.716 %.%%@@

ilai K (ari $asil

)er#baan (an literatur berbe(a, $al tersebut ter8a(i karena

bebera)a kesala$an se)erti $aln+a kesala$an memba#a skala

karena mata ti(ak tegak lurus (engan skala. Selain itu, alat +ang

(igunakan ti(ak bera(a (alam kn(isi vakum. Selain itu, nilai n/

)a(a )er#baan 1 (an menun8ukan nilai +ang berbe(a,

(ikarenakan $al tersebut berbe(a se$ingga meng$asilkan nilai n

+ang berbe(a. Perbe(aan nilai n/ (a)at ter8a(i (ikarenakan gas

+ang masuk )a(a tabung u(ara 8uga ti(ak (iketa$ui bera)a

ban+akn+a saat melakukan )er#baan )ertama mau)un ke(ua.

7+ Kesim1uan

*rak 9ubungan 4 ter$a(a)


14/14

a. 9ubungan vlume (engan su$u +aitu berban(ing lurus.

=imana vlume akan meningkat ketika su$u (itingkatkan,

begitu 8uga sebalikn+a.b. 9ubungan vlume (engan tekanan berban(ing terbalik.

=imana ketika tekanan (i)erbesar, maka vlume akan

turun, begitu 8uga sebalikn+a.#. ilai n/

Pa(a saat knstan " %.67%76 mK Pa(a saat P knstan " %.716 mK

(. ilai K =−1,7.10−4

m2/ N (engan literature

K =−5.10−5m

2/ N

8+ )aran

Pa(a )raktikum ini, alat +ang (igunakan kurang beker8a

(engan baik. Se$inggga (ata +ang (i$asilkan ti(ak men(ekati

literatur. Sebaikn+a alat tersebut (a)at (iganti atau (i)erbaiki

se$inga )raktikum (a)at ber8alan (engan lan#er. Selain itu,

(i$ara)kan bagi )raktikan setela$ melakukan )er#baan

eks)ansivitas, ketika tabung bla akan (i keluarkan (ari air,

)enutu) u(ara )a(a bla agar segera (ibuka. 9al tersebut

(ilakukan agar ti(ak a(a air +ang mengen(a) (an ti(ak

membentuk Cat ka)ur (i (alamn+a.

9+ Da:tar Pusta$a

Atkins, P.. 1&&3. %imia 5isi'a :ilid 8. Jakarta" !rlangga.

9ikam, M. %%&. Thermodinami'a6 -ersamaan %eadaan. 9al. 11

(an 13

Respati.1992. Dasar-Dasar Ilmu Kimia. Jakarta: Rineka

cipta.

Sukar(8. 1&@&. %imia 5isi'a. Jakarta"

fungsi keadaan gas fix

Documents