Pemuaian pada Zat Gas

Setelah mempelajari tentang pemuaian pada zat padat dan pemuaian pada zat cair, maka pada kesempatan ini akan dijelaskan tentang pemuaian pada gas yang meliputi Pemuaian Gas, pemuaian zat gas, pemuaian benda gas, pemuaian pada zat gas, bandingkan pemuaian zat gas dengan zat padat.

Pemuaian Gas

Seperti halnya zat padat dan zat cair, gas juga akan memuai jika dipanaskan. Lakukan kegiatan berikut ini.

Petunjuk Kerja

1. Siapkan labu kaca berpipa panjang (dilatometer). Isi gelas beaker dengan air.
2. Celupkan ujung pipa terbuka dalam air sampai tercelup. Amati ujung pipa dalam air.
3. Panaskan labu dengan pembakar spiritus. Apa yang terjadi pada ujung pipa dalam air?

Karena gas mempunyai volume dan tekanan yang dapat berubah maka gas dapat dipanaskan dengan tiga cara berikut.

1. Pemanasan dengan tekanan tetap

Sebuah bejana dilengkapi dengan pengisap berisi gas. Jika suhunya dinaikkan maka gas dalam bejana akan memuai dan mendorong pengisap naik. Volume gas bertambah, suhunya naik, tetapi tekanannya tetap.

Dalam hal ini digunakan koefisien muai gas (γP), yaitu bilangan yang menyatakan pertambahan volume tiap satu satuan volume (1 m³) gas jika suhunya naik 1^oC dengan tekanan tetap.

Gambar: Pemanasan dengan Tekanan Tetap

Rumus yang digunakan seperti pada zat padat dan zat cair, yaitu

Vt = V0 (1 + γPt)

2. Pemanasan dengan volume tetap

Pada pemanasan dengan volume tetap, tekanan akan berubah. Misalnya, ban mobil yang dipompa terlalu kencang, tekanannya sangat besar.

Jika digunakan untuk perjalanan jauh maka ban itu dapat meletus karena suhu ban naik akibat gesekan dengan aspal dan tekanan udara dalam ban bertambah. Jika volume ban dianggap tetap maka kenaikan suhu menyebabkan tekanan dalam ban naik.

Dalam hal ini, digunakan koefisien muai tekanan (γV), yaitu bilangan yang menyatakan pertambahan tekanan gas tiap satu satuan tekanan jika suhunya naik 1^oC dengan volume tetap.

Rumus yang digunakan, yaitu 

Pt = P0 (1 + γVt)

Hasil penyelidikan Gay Lussac menyatakan bahwa pada semua gas berlaku

γP = γV = 1/273

Jadi, pada pemuaian dengan volume tetap,
1. pada suhu t1^oC , tekanannya menjadi

2. pada suhu t2^oC, tekanannya menjadi

Sehingga

Atau

Pada gas dalam ruang tertutup, perbandingan volume gas dengan suhu (Kelvin) dan perbandingan antara tekanan gas dengan suhu (Kelvin) merupakan bilangan tetap.

3. Pemanasan bebas

Pada pemanasan bebas, baik volume, suhu maupun tekanan gas berubah. Misalkan, volume suatu gas tertutup mula-mula V1, tekanannya P1 dangan suhu T1K. Kemudian, suhu dinaikkan menjadi T2K, tekanan tetap sehingga volume sekarang V*, tekanan tetap P1 maka berlaku

Karena volumenya diubah menjadi V2 maka pada suhu T2 dan tekanan P2 berlaku

Hubungan ini dikenal sebagai hukum Boyle-Gay Lussac yang berbunyi pada gas di ruang tertutup, hasil kali antara volume dengan tekanannya dibagi suhu mutlaknya yang merupakan bilangan tetap.

Hukum ini dapat ditulis sebagai

Demikian pembahasan tentang pemuaian pada gas yang meliputi Pemuaian Gas, pemuaian zat gas, pemuaian benda gas, pemuaian pada zat gas, bandingkan pemuaian zat gas dengan zat padat.