Gasideal adalah salah satu di mana tabrakan antar partikel bersifat elastis sempurna. Di antara partikelnya, tidak ada interaksi apa pun, seperti kekuatan menarik atau menolak, apalagi partikel-partikel ini tidak menempati ruang.
Menurut teori kinetik gas, keadaan termodinamika gas ideal sepenuhnya dijelaskan oleh variabel tekanan, volume dan suhu.
Lihatjuga: Kalorimetri: peta pikiran, rumus, dan latihan yang diselesaikan
konsep gas ideal
Gas ideal hanya terdiri dari partikeldiukurantepat waktu (dengan ukuran yang dapat diabaikan) yang berada di gerakansemrawut aktif tinggikecepatan. Dalam jenis gas ini, suhu dan kecepatan translasi partikel sebanding.
Karena tidak ada interaksi antara partikel-partikel gas ideal, maka energi dalam gas ini selalu sama dengan jumlah energi kinetik dari semua partikel yang menyusunnya.
Apapun gas idealnya, mereka akan selalu sama jumlahdipartikel untuk volume yang sama. Massa mereka, pada gilirannya, akan tergantung langsung pada Anda
masa molar (diukur dalam g/mol), selain itu, 1 mol gas ideal (sekitar 6.0.1023 partikel) akan selalu menempati a volume sama dengan 22,4 l.Kamu gasnyata, dimana terjadi tabrakantidak elastis antara partikel, datang sangat dekat dengan perilaku gas ideal di tekanan rendah dan rezim suhu tinggi. Secara kebetulan, dalam kondisi tekanan dan suhu normal di Bumi (25 °C dan 1 atm), sebagian besar gas berperilaku seperti gas ideal, dan ini memfasilitasi perhitungan prediksi tentang perilaku termodinamika mereka.
Beberapa gas, seperti uap air, yang diencerkan dalam gas atmosfer, tidak dapat dianggap sebagai gas ideal tapi ya gasnyata. Gas-gas ini memiliki interaksi yang signifikan antara partikelnya, yang dapat mengembun, menyebabkan mereka mencairkan, jika ada satu penurunan suhu.
Sifat-sifat gas ideal
Lihat di abstrak, beberapa karakteristik gas ideal:
- Di dalamnya hanya terjadi tumbukan lenting sempurna antar partikel;
- Di dalamnya tidak ada interaksi antar partikel;
- Di dalamnya partikel memiliki dimensi yang dapat diabaikan;
- 1 mol gas ideal menempati volume 22,4 l, terlepas dari apa gasnya;
- Gas nyata berperilaku seperti gas ideal ketika berada di bawah tekanan rendah dan rezim suhu tinggi;
- Kebanyakan gas berperilaku mirip dengan gas ideal.
hukum gas ideal
Studi tentang gas yang dikembangkan oleh para sarjana Charleslaki laki,JosephLouisgay-lussac dan Robertlaki laki menyebabkan munculnya tiga hukum empiris, digunakan untuk menjelaskan perilaku gas ideal dalam rezim suhu, tekanan dan volumekonstanta, masing-masing.
Bersama-sama hukum ini membentuk dasar yang diperlukan untuk munculnya for hukum gas ideal, yang berhubungan dengan keadaan termodinamika awal gas, ditentukan oleh besaran P1, T1 dan V1, Dengan Anda keadaan termodinamika akhir (P2, V2 dan T2), setelah menderita beberapa transformasi gas.
Lihat rumus dari hukum gas umum:
Hukum gas umum menyatakan bahwa produk memberi tekanan bulu volumedarigas, dibagi dengan suhu termodinamika, dalam kelvin, sama dengan konstanta. Konstanta ini, pada gilirannya, dijelaskan oleh persamaan clapeyron, tonton:
tidak - jumlah mol (mol)
R – konstanta universal gas sempurna (0,082 atm.l/mol. K atau 8,31 J/mol. K)
Dalam rumus, P adalah tekanan yang diberikan oleh gas, V adalah volume yang ditempati oleh gas ini, dan T adalah suhu, diukur dalam kelvin. kehebatan tidak mengacu pada jumlah mol, sedangkan R adalah konstanta universal gas ideal, yang sering diukur dalam satuan atm.l/mol. K atau dalam J/mol. K, yang terakhir diadopsi oleh SI.
Lihatjuga:Apa itu angin matahari dan bagaimana pengaruhnya terhadap atmosfer bumi?
Energi dalam gas ideal ideal
ITU energiintern gas ideal dapat dihitung dengan menggunakan produk antara konstandiBoltzmann dan suhu termodinamika, perhatikan:
KB – Konstanta Boltzmann (KB = 1,38.10-23 J/K)
Dari hubungan sebelumnya, yang memungkinkan kita untuk menghitung energi kinetik rata-rata dari partikel gas ideal, kita menggambar rumus berikut, yang dapat digunakan untuk menghitung kecepatan kuadrat rata-rata molekul dari gas ideal, untuk suhu tertentu T, perhatikan:
saya – massa molar (g/mol)
Rumus ini memungkinkan Anda untuk melihat bahwa a tambahandisuhu dari gas ideal menghasilkan peningkatan kecepatan kuadrat rata-rata partikel.
Tahu lebih banyak:Cari tahu terbuat dari apa cahaya dan apa karakteristiknya?
Latihan soal gas ideal
Pertanyaan 1) Dua mol gas ideal, dan pada tekanan 1 atm, ditemukan pada suhu 227 °C. Hitung, dalam liter, volume yang ditempati oleh gas ini.
Data: R = 0,082 atm.l/mol. K
a) 75 liter
b) 82 liter
c) 15 liter
d) 27 liter
e) 25 liter
Templat: Huruf b
Resolusi:
Untuk menghitung volume gas ini, kita akan menggunakan persamaan Clapeyron, namun sebelum kita melakukan perhitungan, perlu mengubah suhu 227 °C menjadi kelvin. Untuk ini kami menambahkan faktor 273 ke suhu ini, menghasilkan suhu 500 K.
Menurut resolusi, volume yang ditempati oleh gas adalah 82 liter.
Pertanyaan 2) Sebuah gas ideal menempati volume 20 l, ketika diberi tekanan 3 atm, sehingga suhunya tetap, sementara volumenya tiga kali lipat. Hitung tekanan akhir gas ini setelah melalui transformasi ini.
a.1 atm
b.3 atm
c. 5 atm
d.8 atm
e) 9 atm
Templat: Huruf a
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan ini, kita akan menggunakan hukum umum gas, perhatikan:
Untuk membuat perhitungan, perlu untuk menetapkan volume 60 l ke gas, karena volumenya tiga kali lipat selama transformasi.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika