GAS IDEAL

Dalam termodinamika, gas yang digunakan sebagai benda kerja dianggap sebagai gas ideal
Gas ideal (sempurna) gas dimana tenaga ikat atau gaya tarik antar molekul-molekulnya diabaikan dan molekul tidak menempati ruang.

Pada Gas Real (sesungguhnya) ada tumbukan antar molekul selama gerakan dan ada gaya tarik menarik antar molekul.

Molekul gas bergerak secara random dengan kecepatan tertentu
P (tekanan) ditimbulkan oleh tumbukan terus menerus molekul-molekul tersebut ke dinding.
T (temperatur) ditimbulkan oleh energi kinetis gerakan molekul.

Gas ideal
Volume molekul <<< volume ruangan, tidak ada tumbukan antar molekul.
Gaya tarik menarik antar molekul = 0

BACA JUGA : MERENCANKAN DAN MENGGAMBAR RODA GIGI LURUS

Teori Kinetis Gas

P = tekanan yang terjadi
n = jumlah molekul gas dalam satuan volume
m = massa 1 mol gas
ω = kecepatan gerak translasi molekul gas

Pada gas dengan massa dan temperatur tetap

PV = 2/3. Nu. A. T

Dari definisi : 2/3 Nu. A = Ru Dengan
Ru = konstanta universal gas
= 8,314 𝑘𝐽/(𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙.𝐾)
= 8,314 (𝑘𝑃𝑎. 𝑚^3)/(𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙.𝐾)

Gas dengan massa tertentu:

𝑃 . 𝑉𝑢/𝑀 = 𝑅𝑢/𝑀 . 𝑇⇒𝑃. 𝑣=𝑅. 𝑇𝑉

R = konstanta gas = 𝑅𝑢/𝑀
M = berat molekul gas (𝑘𝑔/(𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙))
v = volume spesifik gas (𝑚^3/𝑘𝑔)

Sehingga Persamaan Gas Ideal:

Keterangan:
P = Tekanan gas (kPa;atm;bar)
V = Volume total (m3;ft3)
M = massa gas (kg;lbm)
R = Konstanta gas (kJ/kg.K) ; (kPa.m3/kg.K)
T = Temperatur absolut gas (K, C)

Pada jenis gas yang sama

(𝑷.𝑽)/𝑻=𝒎. 𝑹=𝒌𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏

Dengan massa yang sama:

Gas Ideal terdapat 4 macam proses keadaan

ISOTHERMIS

Proses Isothermis : Proses perubahan keadaan pada temperatur tetap.
𝑷𝟏 . 𝑽𝟏= 𝑷𝟐 . 𝑽𝟐

ISOKHORIS

Proses Isokhoris adalah proses perubahan keadaan pada volume tetap.
𝑷𝟏 / 𝑻𝟏 = 𝑷𝟐 / 𝑻𝟐

ISOBARIS

Proses Isobaris = Proses perubahan keadaan pada tekanan tetap.
𝑽𝟏/𝑻𝟏 = 𝑽𝟐/𝑻𝟐

Adiabatik

Proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya kalor yang masuk ke sistem atau keluar dari sistem (gas), yaitu Q = 0.
Pada proses adiabatik terjadi perubahan suhu, tekanan, dan volume.
Kurva adiabatik lebih curam dibandingkan kurva isotermal.

BACA JUGA : MERENCANKAN DAN MENGGAMBAR RODA GIGI LURUS

Persamaan Keadaan Gas Real (Gas Sesungguhnya)

1. Persamaan Van Der Waals

a = Tenaga ikat antar molekul
b = volume tambahan dari molekul yang menempati ruang
Dengan
a dan b = konstanta yang berbeda untuk tiap gas (𝑚^3/𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙)^2
𝑣^∗ = volume spesifik berat molekul gas (𝑚^3/(𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙))
= volume spesifik gas x berat molekul gas

2. Persamaan Beattie Bridgeman

Dengan:

a, b, 𝐴_0, 𝐵_0, dan C adalah konstanta yang berbeda untuk masing-masing gas.

Hukum Ke Nol Termodinamika

Tinjau 3 sistem A, B dan C, Fakta eksperimental: bila sistem A ada dalam kesetimbangan termal dengan sistem B, dan sistem A juga ada dalam kesetimbangan termal dengan C maka B ada dalam kesetimbangan dengan C: