Teaching Slide

1. TERMODINAMIKA GAS IDEAL DAN
GAS NYATA

2. Termodinamika Gas Ideal
 Kerja yang dilakukan oleh suatu sistem dapat dinyatakan dengan W = P v.
 Keadaan sistem termodinamika dapat dinyatakan dengan variabel - variabel
keadaan yaitu temperatur (T), tekanan (p) dan volume (V).
 Dengan demikian dapat dinyatakan kerja yang dilakukan sistem (gas) adalah untuk
berubah dari suatu keadaan ke keadaan yang lain adalah :

3. Termodinamika Gas Ideal
a) Proses isotermal
P V = RT = konstan
Dalam hal ini berlaku “hukum boyle”
P1 V1 = P2 V2

4. b) Proses isokhorik
P = (nR/v) . T = konstan x T
Dalam hal ini berlaku “hukum Gay – lussac”
P1 / T1 = P2 / T2

5. c) Proses isobarik
V = (nR/p) . T = konstan x T
Dalam hal ini berlaku “hukum Charles”
V1 / T1 = V2 / T2

6. d) Proses adiabatik
Tidak terjadi transfer panas yang masuk
dan keluar sistem.
Dengan kata lain, Q = 0

7. Aplikasi proses termodinamika
gas ideal

8. Variabel
tetap
Nama proses Akibat proses Persamaan
energi
T Isotermal Perubahan p hanya tergantung
pada perubahan V dan sebaliknya
W= nRT ln(V2/V1)
p Isobar Perubahan V hanya tergantung
pada perubahan T dan sebaliknya
W= p (V2-V1)
V Isokhorik Perubahan P hanya tergantung
pada perubahan T dan sebaliknya
W = 0
- Adiabatik Perubahan salah satu variabel
merubah dua variabel lainnya
W = -U
Termodinamika Gas Ideal

9. Pengukuran Tekanan Gas
Barometric pressure
Explain Torricelli’s work
(1608 - 1647)
P = g h d
1 atm = 101317 N m–2
(Pascal)
= 101.32 k Pa

10. Pengukuran Tekanan Gas

11. Gas nyata
Model dalam gas ideal diasumsikan bahwa individual molekul gas tidak
mempunyai volume, hal ini dikarenakan volume molekul gas ideal sangat
kecil sehingga bisa diabaikan.
Gas nyata partikel-partikelnya saling berinteraksi satu sama lain, tidak seperti
gas ideal. Akibatnya jarak antar molekul pada gas nyata berdekatan,
sehingga peluang untuk terjadi interaksi intermolekular semakin besar.
Prilaku menyimpang gas nyata dari gas ideal terlihat ketika pada tekanan dan
massa jenis yang tinggi serta temperatur yang rendah.
Pada gas nyata dikenal persamaan keadaan van der waals dengan
menambahkan faktor koreksi a dan b agar sesuai dengan sifat – sifat pada gas
ideal.

12. Gas nyata
 Tekanan tinggi
 Massa jenis tinggi
 Temperatur rendah
 Tekanan rendah
 Massa jenis rendah
 Temperatur tinggi
Real gas Ideal gas

13. Gas nyata
Temperatur rendah

14. Gas nyata
Tekanan tinggi

15. Persamaan keadaan Van Der Waals
 Fisikawan Belanda Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) mengusulkan
persamaan keadaan gas nyata, yang dinyatakan sebagai persamaan keadaan van der
Waals.
 Persamaan ini adalah modifikasi persamaan gas ideal dengan cara menambahkan
koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurangi dari suku V
yang menjelaskan volume real molekul gas. Menurut persamaan :
[P + (n2a/V2)] (V - nb) = nRT
Keterangan :
a dan b adalah nilai yang ditentukan secara eksperimen untuk setiap gas dan disebut
dengan tetapan van der Waals.
Semakin kecil nilai a dan b menunjukkan bahwa perilaku gas semakin mendekati
perilaku gas ideal.

16. Gas nyata dan gas ideal
Sifat Gas ideal Gas nyata
Volume Vol molekul gas
diabaikan
Vol molekul gas sejati
ada
Interaksi Tidak terdapat interaksi
antar molekul gas
Terdapat interaksi antar
molekul gas
Fase Selalu dalam fase gas Dapat menjadi cair dan
padat (titik kritis)
Persamaa
n
Persamaan gas ideal Persamaan keadaan Van
der waals
Deviasi Tidak terjadi penyimpangan
karena P  T (sebanding)
Penyimpangan terjadi pada
P tinggi dan T rendah

17. Nilai tetapan gas yang umum dijumpai

18. Contoh soal
1) Diketahui 60 gr gas NH3 bertekanan 16,2 atm pada suhu 47oC, hitunglah volume
gas dengan menggunakan persamaan gas ideal dan persamaan gas nyata van der
Waals. Diketahui nilai a = 4,17 dan b = 0,0371?
2) Sebuah tangki berisi 4 liter gas oksigen (O2). Suhu gas oksigen tersebut = 20 oC
dan tekanan ketika diukur pada manometer menunjukan 20 x 105 N/m2. Tentukan
massa gas oksigen tersebut (massa molekul oksigen = 32 kg/kmol)
3) Hitunglah berapa joule usaha yang diperlukan 22 gram gas CO2 dari gambar grafik
dibawah ini :
P (atm)
V (m3)
3
7
2,5 x 10-3 5,75 x 10-3
327oC

19. Faktor Compresibilitas

20. Faktor Compresibilitas
Perbedaan antara gas ideal dan gas nyata
Preal gas < Pideal gas
Videal gas= Vreal gas – Vmolecule
Perlu faktor koreksi untuk membandingkan
Gas nyata dan gas ideal
Compressilbility factor (Z)

21. ideal
real
V
V
Z 
P
RT
V ideal
ZRTPV 
Definisi compressibility factor
Volume gas ideal
Persamaan keadaan gas nyata

23. Jadi sifat ideal makin didekati oleh gas nyata :
a) Pada tekanan rendah
b) Pada temperatur tinggi (jauh daripada temperatur kritis)
Bila faktor compressibility (Z) suatu gas diketahui pada suatu keadaan,
maka dapat diadakan perhitungan untuk gas tersebut bagi besaran – besaran
dalam rumus :
Faktor Compresibilitas
P . v = Z n R T

24. Isotermal van der waals
Titik a disebut dengan nama “titik kritis”. Dimana
fasa gas dan cair berada bersama - sama

25. Persamaan pada titik kritis

26. Contoh soal
1. Z gas metana = 0.783 pada tekanan 100 atm dan
temperatur 0oC. Berapa volume 160 gr gas ini ?
2. Diketahui untuk gas CO2 variabel-variabel pada kondisi
kritis yaitu tekanan kritis Pc = 72,8 atm dan temperatur
kritis Tc = 304,2 K. Hitunglah temperatur untuk 90 gram
gas CO2 yang menempati volume 150 mL pada tekanan 12
atm?. DiketahuiAr. C = 12, O = 16