KOMPAS.com - Teori kinetik pada gas berupaya menjelaskan sifat-sifat makroscopik gas, seperti tekanan, suhu, atau volume.
Penjelasan tersebut dengan memperhatikan komposisi molekuler mereka dan gerakannya.
Dalam buku Kinetic Theory of Gases (2013) karya Walter Kauzman, teori kinetik gas mengatakan bahwa tekanan tidak disebabkan oleh denyut statis di antara molekul.
Tekanan tersebut disebabkan oleh tumbukan antarmolekul yang bergerak pada kecepatan yang berbeda.
Teori kinetik gas memberikan jembatan antara tinjuan gas secara miskroskopik dan makroskopik.
Kata kinetik berasal dari anggapan bahwa molekul gas selalu bergerak. Tiap partikel bergerak bebas dan terjadi tumbukan.
Baca juga: Pengertian Gaya, Rumus, dan Macamnya
Tumbukan tersebut berupa tumbukan lenting sempurna. Dengan sifat tumbukan, maka tidak ada proses kehilangan energi yang dimiliki partikel gas.
Diperlukan obyek gas yang sesuai untuk menyusun partikel gas. Obyek gas tersebut disebut gas ideal.
Terdapat beberapa sifat gas ideal, yaitu:
- Gas terdiri dari partikel padat kecil yang bergerak dengan kecepatan tetap dan dengan arah sembarang.
- Masing-masing partikel bergerak dalam garis lurus, gerakan partikel dipengaruhi oleh tumbukan antara masing-masing partikel atau antara partikel dan dinding.
- Tumbukan antara masing-masing partikel atau partikel dengan dinding adalah tumbukan lenting sempurna.
- Waktu terjadinya tumbukan antar partikel atau antara partikel dengan dinding, sangat singkat dan bisa diabaikan.
- Ukuran volume partikel sangat kecil dibandingkan ukuran volume ruang tempat partikel tersebut bergerak.
Baca juga: Gerak Benda: Cara, Faktor, dan Kegunaannya
Hukum-hukum tentang gas
Gas memiliki beberapa hukum, di antaranya sebagai berikut:
Hukum BoyleVolume gas dalam suatu ruang tertutup sangat bergantung pada tekanan dan suhunya.
Bila suhu dijaga konstan, maka tekanan yang diberikan akan memperkecil volume.
Bunyi hukum Boyle sebagai berikut:
"Apabila suhu gas yang ada di dalam ruang tertutup dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya".
Dapat ditulis dengan rumus:
P1V1 = P2V2
Keterangan
P1 = tekanan gas pada keadaan 1 (n/m kuadrat)
V1 = volume gas pada keadaan 1 (m kubik)
P2 = tekanan gas pada keadaan 2 (n/m kuadrat)
V2 = volume gas pada keadaan 2 (m kubik)
Pada suhu konstan, jika tekanan atau volume gas berubah, maka variabel yang lain juga berubah.
Proses isometis adalah pada saat volume bertambah, maka tekanan gas akan berkurang.
Baca juga: Macam-Macam Sendi dalam Tubuh
Hukum CharlesSelain ditentukan oleh tekanan, volume gas dalam ruang tertutup juga dipengaruhi oleh suhu.
Jika suhu gas dinaikkan, maka gerak partikel gas akan semakin cepat sehingga volumenya bertambah.
Bila tekanan tidak terlalu tinggi dan dijaga konstan, volume gas akan bertambah terhadap kenaikan suhu.
Hukum Charles berbunyi demikian:
"Apabila tekanan gas yang berada dalam ruang tertutup dijaga konstan, maka volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya".
Dapat dirumuskan sebagai berikut:
V/T = Konstan atau V1/T1 = V2/T2
Keterangan:
V1 = volume gas pada keadaan 1 (meter kubik)
T1 = suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
V2 = volume gas pada keadaan 2 (meter kubik)
T2 = suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
Apabila botol dalam keadaan tertutup dimasukkan ke api, maka botol tersebut akan meledak.
Hal ini terjadi karena naiknya tekanan gas di dalam botol akibat kenaikan suhu.
Berikut bunyi hukum Gay Lussac:
"Apabila volume gas yang berada pada ruang tertutup dijaga kosntan, maka tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya".
Secara sistematis dapat ditulis sebagai berikut:
P/T = Konstan atau P1/T1 = P2/T2
Keterangan:
P1 = tekanan gas pada keadaan 1 (N/meter kuadrat)
T1 = suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
P2 = tekanan gas pada keadaan 2 (N/meter kuadrat)
T2 = suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
Baca juga: Jaringan Tubuh pada Makhluk Hidup
Hukum Boyle-Gay LussacHukum Boyle-Gay Lussac merupakan gabungan yang berbunyi:
"Jika volume gas diperkecil, maka tekanan gas tersebut membesar asalkan suhunya tetap. Atau jika volume gas diperbesar maka tekanan mengecil".
Persamaan gas ini berlaku untuk gas ideal dengan tekanan absolut dan dinyatakan dalam suhu absolut, yaitu:
P1V1/T1 = P2V2/T2
Persamaan umum gas ideal
Hukum-hukum gas yang ada diperoleh dengan menjaga satu atau lebih variabel dalam keadaan konstan untuk mengetahui akibat dari perubahan satu variabel.
Diperoleh rumus:
PV/T =Konstan atau PV/T = K
Hal ini berarti bahwa harga PV/T adalah tetap, bergantung pada banyaknya partikel (n) yang terkandung dalam gas.
Jumlah molekul dalam satu mol dikenal sebagai bilangan Avogadro (NA).
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.