termometer gas volum tetap

TERMOMETER GAS VOLUM TETAP

I.             Latar belakang

Hukum mengenai termidinamika tidak pernah lepas dari variable suhu, tekanan dan volum. Persamaan yang dihasilkan sangatlah unik, karena dengan mengubah 2 variabel tertentu dan 1 variabel konstan maka akan didapatkan hasil persamaan yang berbeda-beda.

Dari keterkaitan 3 variabel tersebut dapat diaplikasikan sebagai thermometer gas volum tetap. Dimana dengan menjaga volumnya konstan, saat temperature diubah maka akan terjadi perubahan pula pada tekanannya.

Maka perlu dilakuka percobaan ini guna mengaplikasikan thermometer gas volum tetap tersebut.

II.           Tujuan

Mengetahui prinsip dari termometer gas volum tetap

III.          Dasar teori

Gas terdiri dari molekul yang bergerak sepanjang arah, volum molekul ini lebih kecil di bandingkan ruang yang ditempatinya. Sehingga gas sangat mudah dimampatkan, dimana sifat gas adalah kompresibel.

Gas terdiri atas 2 jenis:

a.    Gas ideal : gas yang mengikuti aturan secara sempurna

b.    Gas non ideal : gas yang hanya mengikuti hukum-hukum gas pada tekanan rendah

Dalam keadaan ideal di dapat nilai konstanta R pada tekanan 1 atm 273 K adalah 8,314 x 10 ³ J/kmol K (Brady,1999)

Berdasarkan percobaan Boyle , di dapat hubungan persamaan :

P₁ V₁ = P₂ V₂

P : tekanan gas

V : volum gas

Pernyataan lain dari hukum Boyle adalah bahwa hasil kali antara tekanan dan volum akan bernilai konstan selama masa dan suhu gas dijaga konstan.

P . V = C

(Supriyanto,2005)

Persamaan gas Van Der Walls adalah salah satu cara untuk menghitung penyimpangan yang terjadi dari keadaan ideal:

(P + a/v²) (v-b) = RT

Dimana a adalah konstanta ekstramolekular dan b adalah volum molecular dari gas berdasarkan eksperimen(Soeminto,1995)

Thermometer yang nyaris sempurna atau ideal adalah thermometer gas volum tetap. Prinsip kerjanya adalah dengan menjaga volum tetap konstan. Ketika suhu bertambah , maka tekanan gas juga bertambah.

PV = Nrt

Dalam pipa 1 dan pipa 2 terdapat air raksa, volum gas dijaga dengan menaik turunkan pipa 2 sehingga permukaan air raksa selalu berada pada tanda acuan. Jika suhu meningkat, maka tekanan juga meningkat. Tekanan gas bisa diketahui dengan membaca tinggi kolom ai raksa pada pipa 2(Vernik,1991)

IV.          Alat dan bahan

1.   Thermometer

2.   Pipa U

3.   Container gas

4.   Water bath

5.   Selang

6.   Millimeter block

7.   Air raksa

8.   Air panas

V.           Data percobaan

To : 30 C

No	T (C)	∆h (cm)
1	35	0,3
2	37	0,5
3	38	0,9
4	40	1,2
5	41	1,5
6	44	1,8
7	45	2,2

VI.          Pembahasan

Prinsip dasar yang digunakan dalam percobaan adalah memanfaatkan hubungan antara ketiga variable termodinamika yaitu tekanan (P), temperature (T) dan volum (V). dengan membuat salah satu variable menjadi konstan yaitu volum, kemudian bisa diamati perubahan tekanan yang diakibatkan oleh adanya perubahan suhu yang diberikan pada system. Keduanya akan berbanding lurus , semakin besar suhu yang diberikan maka tekanannya juga akan semakin besar. Hal ini sesuai dengan persamaan gas ideal:

P = (nR/v ).T

Dalam percobaan ini digunakan persamaan gas ideal karena untuk mempermudah dalam perhitungan.bahwasannya gas ideal itu sendiri sangat sulit untuk ditemukan dan yang biasa dijumpai adalah gas real.

Karena dibuat V konstan, maka nR/V juga konstan, dimana n adalah jumlah mold an R adalah tetapan gas. Sehingga grafik yang didapatkan adalah grafik linier dimana suhu (T) menjadi variable bebas yang akan memberikan perubahan pada tekanan (P).

Dari grafik dapat diketahui nilai nol mutlak yaitu pada suhu -273,5 C. hasil ini sangat mendekati literature yaitu -273,15.

VII.         Kesimpulan

Prinsip percobaannya adalah dengan memanfaatkan hubungan P, V, T dengan membuat V nya tetap konstan sehingga dapat digunakan sebagai thermometer gas volum konstan.

VIII.      Daftar pustaka

Brady, James.1999.Kimia Universitas Asas dan Struktur.Jakarta:Binarupa Aksara

Soeminto.1995.Penerapan Ilmu Fisika.Jakarta:Tiga Serangkai

Vernick.1991.Fisika Termodinamika.Bandung:Cipta Karya