Pelajari Hukum Boyle – Dipahami bahwa gas menempati ruang, bergerak secara acak, dikompresi, ditekan, dan mudah berdifusi. Oleh karena itu, gas memiliki besaran-besaran makroskopis seperti volume, tekanan, dan suhu yang dapat diukur di laboratorium.
Selain itu, gas juga memiliki besaran mikroskopis seperti kecepatan molekul, momentum molekul, dan energi kinetik molekul. Berbeda dengan besaran makroskopis, besaran mikroskopis tidak dapat diukur di laboratorium, tetapi dapat dihitung. Kuantitas ini dapat dikaitkan dengan massa dan densitas gas.
Hubungan ini adalah karya ilmuwan seperti Robert Boyle, Jacques Charles, dan Joseph Gay Rusak. Mereka memberlakukan Hukum Gas dan kemudian dinamai menurut mereka sebagai bentuk rasa terima kasih.
hukum Boyle
Para ilmuwan telah menyebutkan sebelumnya bahwa mereka sangat tertarik pada hubungan antara besaran makroskopis dan mikroskopis yang menentukan keadaan gas baik di ruang terbuka maupun tertutup. Ketika gas yang diamati berada dalam ruang tertutup, besaran yang menentukan keadaan gas adalah tekanan (p), volume (V), dan suhu gas (T). Hubungan ini telah dipelajari secara rinci oleh Robert Boyle.Melalui serangkaian percobaan atau eksperimen, Boyle akhirnya mengembangkan hukum Boyle 1662.
Dalam eksperimennya, seperti gambar di atas, Boyle menggunakan wadah berbentuk J. Percobaan dimulai di bawah kondisi yang ditunjukkan. Foto (a) Artinya, tekanan gas sama dengan 1 atm atau 760 mmHg dan volumenya adalah V (kadar air raksa lengan pertama wadah yang tertutup dan lengan terbuka kedua wadah adalah sama).
di Foto (b)Beberapa merkuri ditambahkan dari mulut wadah yang terbuka untuk memberikan perbedaan ketinggian 760 mmHg antara kedua lengan wadah. Tekanan gas dalam keadaan ini adalah 1520 mmHg, yaitu tekanan gas 760 mmHg ditambah tekanan atmosfer 760 mmHg, dan volumenya adalah V/2.
di Foto (c)Ketika tekanan naik lagi sebesar 760 mmHg dari mulut wadah yang terbuka, tekanan gas naik, tekanan gas total menjadi 2280 mmHg, dan volume gas berkurang menjadi V/3.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa ketika suhu gas dalam wadah tertutup dijaga konstan, tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya. Dengan kata lain, meningkatkan tekanan mengurangi volume. Sebaliknya, dengan bertambahnya volume gas, tekanan gas berkurang.
Oleh karena itu, bunyi hukum Boyle adalah:
“Pada suhu konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanannya.”
Hukum Boyle berlaku untuk hampir semua gas berdensitas rendah. Namun, kita juga memahami bahwa hukum Boyle hanya berlaku dalam kondisi tertentu, seperti suhu gas konstan, gas dalam ruang tertutup, tidak ada reaksi kimia, dan tidak ada perubahan morfologi gas. Harus dijaga. Contoh penerapan hukum Boyle dalam kehidupan sehari-hari antara lain pengukur tekanan, pipa siphon, pipet, dan pompa air.
hukum Boyle
Dari berbagai percobaan yang dilakukan selama ini, Boyle telah membuat persamaan yang menyatakan hubungan antara tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup dan pada suhu konstan.
Persamaan ini didasarkan pada hukum Boyle Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu tetap, volume gas berbanding terbalik dengan tekanannya. Dengan kata lain, dalam gas ideal, produk dari tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan kecuali jika suhu gas berubah.
Dari persamaan di atas, dapat dikatakan bahwa jumlah energi yang disuplai ke sistem tetap sama selama suhu konstan atau dijaga konstan selama proses. Oleh karena itu, secara teori, k Itu tetap konstan.
Ketika tekanan gas berubah dari tekanan gas pertama (p1) ke tekanan gas kedua (p2) pada suhu konstan, diperoleh persamaan berikut.
Visualisasi dalam format grafis menghasilkan kurva yang disebut kurva isotermal, yaitu kurva dengan suhu yang sama.
Grafik menunjukkan bahwa semakin kecil tekanan gas, semakin besar volumenya, tetapi produk dari tekanan dan volume gas tetap konstan.
Contoh Soal dan Jawaban Hukum Boyle
Berikut adalah beberapa contoh pertanyaan tentang hukum Boyle Kontroversial.
1. Contoh pertanyaan 1
Sebuah ruang tertutup dengan volume 0,2 m³ berisi gas dengan tekanan 60.000 Pa. Hitung volume gas ketika tekanan diatur ke 80.000 Pa.
Diskusi:
Diketahui:
p₁ = 60.000 Pa
V₁ = 0,2m³
P₂ = 80.000 Pa
Pertanyaan: V₂ =…?
Jawab: p₁V₁ = p₂V₂
V₂ = p₁V₁p₂
V₂ = 60.000 × 0,280.000
V₂ = 1.280.000
V₂ = 0,15m³
Jadi jumlah gas sekarang 0.15m³..
2. Contoh Pertanyaan 2 – PBB 2011/2012
Banyak gas ideal mengalami proses isotermal, sehingga tekanannya dua kali lipat dari tekanan semula dan volumenya adalah …
A.4 kali lagi
B. Dua kali lagi
C. 0,5 kali lagi
D.0.25 kali kembali
E. Tetap
Jawaban: C
Diskusi:
Diketahui:
- Tekanan gas awal, p₁ = p
- Tekanan gas akhir, P₂ = 2p
- Proses isotermal, T1 = T² = T3
Rekrutmen: Jumlah akhir gas
Jawaban: Volume akhir gas dapat diperoleh dari hukum Boyle sebagai berikut.
p₁V₁ = p₂V₂
p₁V₁ = 2 p₁V₂
V₂ = p₁V₁2p₁
V₂ = V₁2
V₂ = V
Oleh karena itu, jumlah akhir gas adalah 0,5 kali Jumlah gas awal.
3. Contoh Soal 3 – PPI 1979
Dalam hukum Boyle, pV = k, k Ada dimensi.
Iya
B. Usaha
C. Momentum linier
D.Suhu
E. Konstanta pegas
Jawaban: B
Diskusi:
Diketahui: Vp = k
Pertanyaan: k =…?
Menjawab:
pV = k
k = pV = (m³)
k = Nm = Jules
Joule adalah satuan kerja. begitu, k Ada dimensi upaya.
4. Contoh soal 4
Perhatikan gambar selanjutnya!
Berdasarkan percobaan hukum Boyle, diperoleh data sebagai berikut: Untuk h = 50 mm, V = 18 cm³, dan untuk h = 150 mm, V = 16 cm³. Hitung tekanan udara luar dan tekanan udara dalam (mmHg).
Diskusi:
Diketahui:
h₁ = 50 mm
V₁ = 18cm³
h₂ = 150 mm
V₂ = 16cm³
Rekrutmen: Tekanan eksternal
Menjawab:
Untuk menjawab pertanyaan ini, kita akan menggunakan konsep Connected Vessel. Oleh karena itu, tekanan gas dalam satuan V adalah sebagai berikut.
Negara bagian 1:
p₁ = (p₀ + h₁) mmHg
p₁ = (p₀ + 50) mmHg… (SEBUAH)
Negara bagian 2:
p₂ = (((p₀ + h₂) mmHg
p₂ = (p₀ + 150) mmHg… (B)
Menurut hukum Boyle
p₁V₁ = p₂V₂
p₂ = V₁ / V₂ × p₁
p₂ = 18/16 × p₁… (C)
Kemudian, mensubstitusi persamaan (c) ke persamaan (b) menghasilkan:
p₂ = (p₀ + 150) mmHg
18/16 × p₁ = p₀ + 150
p₁ = 16/18 (p₀ + 150)… (D)
Langkah selanjutnya adalah menetapkan persamaan (d) ke persamaan (a). Jadi terlihat seperti ini:
p₁ = (p₀ + 50) mmHg
16/18 (p₀ + 150) = p₀ + 50
16 (p₀ + 150) = 18 (p₀ + 50)
16p₀ + 2400 = 18p₀ + 900
2400 – 900 = 18p – 16p
1500 = 2p₀
p₀ = 1500 2
p₀ = 750
Jadi tekanan udara luar adalah 750 mmHg Atau 75cmHg.
5. Contoh pertanyaan 5
Manakah dari berikut ini Tidak hadir Syarat hukum Boyle adalah…
A. Suhu tetap
B. Kapasitas dan tekanan tetap
C. Tidak ada reaksi kimia yang terjadi
D. Gas dalam ruang tertutup
E. Status gas tidak berubah
Jawaban: B
Diskusi:
Hukum Boyle hanya berlaku dalam kondisi tertentu, seperti suhu gas konstan, gas dalam ruang tertutup, tidak ada reaksi kimia, dan tidak ada perubahan keadaan gas.
Jadi pembahasan kita tentang Hukum Boyle secara resmi terkait dengan bunyi Hukum Boyle, dengan contoh dan pembahasan masalahnya.
0 Response to "Bunyi, rumus, contoh soal dan pembahasannya"
Posting Komentar