Termodinamika: Hukum Charles atau Hukum Charles dan Gay-Lussac

Rabu, 29 April 2015

Hukum Charles atau Hukum Charles dan Gay-Lussac

Hukum Charles atau Hukum Charles dan Gay-Lussac (1787)

Pada 1787, fisikawan Perancis, Jacques Charles menemukan bahwa oksigen, nitrogen, hidrogen, karbon dioksida, dan udara memuai ke tingkat yang sama pada interval temperatur yang sama, pada lebih dari 80 kelvin. Kemudian, pada 1802, Joseph Louis Gay-Lussac mempublikasikan hasil percobaan yang sama, mengindikasikan adanya hubungan linear antara volume dan temperatur:

\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}

Hukum tekanan parsial Dalton (1801)

Hukum Tekanan Parsial Dalton: Tekanan sebuah campuran gas adalah sama dengan jumlah tekanan masing-masing gas penyusunnya.
Secara matematik, hal ini dapat direpresentasikan untuk n jenis gas, berlaku:

{\ P_{total} = p_1+p_2+\cdots+p_n}

{\ \text{atau}, P_{total} = \sum_{i=1}^n p_i}

Hukum gas ideal (1834)

Pada 1834 Émile Clapeyron menggabungkan Hukum Boyle dan Hukum Charles ke dalam pernyataan pertama hukum gas ideal. Awalnya hukum tersebut dirumuskan sebagai pV_m=R(T_C+267) (dengan temperatur dinyatakan dalam derajat Celsius). Namun, pekerjaan lanjutan mengungkapkan bahwa angka tersebut sebenarnya mendekati 273,2, dan skala Celsius didefinisikan dengan 0 °C = 273,15 K, memberikan:

\ pV_m = R (T_C+273,15)

Persamaan keadaan Van der Waals

Pada 1873, J. D. van der Waals memperkenalkan persamaan keadaan pertama yang diturunkan dengan asumsi sebuah volume terbatas yang ditempati oleh molekul gas penyusun.^[1] Persamaan baru tersebut merevolusi studi mengenai persamaan keadaan, dan makin dikenalkan melalui persamaan keadaan Redlich-Kwong dan modifikasi Soave pada Redlich-Kwong.

Contoh-contoh persamaan keadaan

Pada persamaan-persamaan di bawah ini, variabel-variabel didefinisikan sebagai berikut:

P = tekanan

V = volume

n = jumlah mol zat

V_m = V/n = volume molar, volume 1 mol gas atau cairan

T = temperatur (K)

R = tetapan gas ideal (8.314472 J/(mol·K))

Hukum gas ideal klasik

Hukum gas ideal klasik dapat dituliskan sebagai berikut:

PV = nRT\,

Hukum gas ideal dapat juga diekspresikan sebagai berikut:

P=\rho (\gamma-1) e\,

dimana

\rho

adalah kerapatan,

\gamma

indeks adiabatik, dan e energi dalam. Bentuk terakhir adalah murni dalam suku-suku kuantitas intensif dan berguna ketika mensimulasikan persamaan Euler karena mengekspresikan hubungan antara energi dalam dan bentuk-bentuk energi lain (seperti energi kinetik), sehingga memperkenankan simulasi untuk mematuhi Hukum Pertama.

klik to complete http://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_keadaan

Termodinamika