Penjelasan rumus Hukum Boyle

Hukum Boyle adalah sebuah prinsip yang menggambarkan hubungan antara tekanan dan volume gas. Menurut hukum ini, tekanan yang diberikan oleh gas yang diadakan pada suhu konstan berbanding terbalik dengan volume gas.
Advertisement

Sebagai contoh, jika volume dirubah menjadi setengahnya, maka tekanan menjadi dua kali lipat; dan jika volume dua kali lipat, tekanan akan menjadi setengahnya. Alasan untuk efek ini adalah bahwa gas terdiri dari molekul dengan jarak longgar bergerak secara acak. Jika gas dikompresi dalam sebuah wadah, molekul ini mendorong bersama-sama; dengan demikian, gas menempati lebih sedikit volume. Molekul-molekul, memiliki sedikit ruang di mana untuk bergerak, memukul dinding wadah lebih sering dan dengan demikian tekanan akan meningkat.

Semua partikel (atom dan molekul) dari suatu zat terus bergerak sehingga memiliki energi kinetik. Dalam gas gerakan partikel sangat energik dan ini adalah alasan mengapa gas bentuk, partikel memiliki energi yang cukup untuk mengatasi kekuatan menarik menahan partikel bersama-sama.

Dalam gas partikel yang bergerak sangat cepat dan bebas secara acak terus menabrak satu sama lain dan lingkungan mereka. Ini adalah tabrakan ini antara partikel gas dan dinding wadah itu terbatas pada yang menciptakan tekanan gas. Tekanan gas adalah kekuatan keseluruhan dari semua tabrakan ini dibagi dengan luas dinding dari wadah

Advertisement

Hukum Boyle dan Interpretasi Matematika nya

Hukum Boyle membantu untuk menentukan efek pada volume gas saat mengganti tekanan yang diterapkan di atasnya. Jumlah gas dan suhu harus dijaga konstan saat melakukan percobaan dalam rangka untuk merencanakan hubungan yang benar antara tekanan dan volume. Hukum ini menyatakan bahwa jika suhu dipertahankan konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diterapkan. Secara matematis hukum dapat ditulis sebagai:

PV = konstan (k)

di mana,
P = tekanan dari sistem
V = volume gas
k=nilai konstan

Menurut interpretasi matematis, asalkan suhu sistem tidak berubah, nilai ‘k’ tetap sama dan karenanya Boyle mampu merumuskan persamaan yang lebih umum, yang dapat ditulis sebagai:

P1V1 = P2V2

dimana P1 dan V1 adalah tekanan dan volume awal dan P2 dan V2 adalah tekanan dan volume akhir. Menurut persamaan ini, dapat dengan mudah dilihat bahwa jika tekanan yang diterapkan pada gas meningkat, akan terjadi penurunan volume dan jika tekanan berkurang, volume akan meningkat, untuk menjaga nilai ‘k’ tetap konstan. Hukum Boyle berasal dari teori kinetik gas dengan asumsi gas ideal. Hal ini juga menemukan bahwa gas nyata mematuhi hukum Boyle hanya pada tekanan yang cukup rendah; pada tekanan yang lebih tinggi, gas umumnya menunjukkan bentuk penyimpangan perilaku ideal mereka.

Contoh: Misalkan volume awal dan tekanan gas masing-masing adalah 3L dan 4 atm, kemudian menggunakan hukum Boyle, tekanan akhir gas dapat dihitung jika volume menurun menjadi 2,5 L. Menurut hukum Boyle,

P1V1 = P2V2
jadi,
P2 = P1V1 / V2
=> P2 = (3 * 4) / 2,5 = 4,8 atm.

Oleh karena itu tekanan akhir gas adalah 4,8 atm.

Hukum Boyle sebenarnya hanya berlaku untuk gas ideal. Ketika gas nyata yang dikompresi pada suhu konstan, perubahan dalam hubungan antara tekanan dan volume terjadi. Namun, hukum cukup akurat untuk menjadi berguna dalam beberapa aplikasi praktisHukum Boyle digunakan, misalnya, dalam menghitung volume dan tekanan mesin pembakaran internal dan mesin uap.

Hukum Boyle, Hukum Charles dan Hukum Gay-Lussac bersama-sama membentuk hukum gas gabungan, dan digunakan untuk perhitungan matematis saat melakukan percobaan di laboratorium. Selain mempelajari perilaku gas ideal dan nyata, Robert Boyle juga melakukan percobaan untuk menentukan peran udara dalam memungkinkan suara untuk bergerak, kemampuan kristal untuk membelokkan cahaya dan perilaku cairan saat diam. Ini masih salah satu hukum yang sangat dasar kimia dan telah membantu para ilmuwan dalam memahami sifat-sifat gas dalam cara yang lebih baik.

Sains adalah bidang yang memberikan kesempatan eksplorasi tak terbatas bahkan jika seseorang membatasi dirinya untuk domain tertentu. Banyak ilmuwan mendedikasikan seluruh hidup mereka untuk bidang ini dan memberikan kontribusi terhadap perkembangan manusia. Robert Boyle adalah salah satu ilmuwan tersebut. Salah satu karya yang paling terkenal (Hukum Boyle) adalah pembentukan hubungan antara volume gas dan tekanan yang diterapkan di atasnya. Itu adalah hasil kerja yang berdedikasi dari Robert Boyle untuk menentukan variasi volume gas dengan perubahan tekanan. Hukum berlaku selama jumlah gas dan suhu tetap konstan. Robert Boyle menyatakan dan merumuskan persamaan matematika Hukum Boyle dengan bantuan dari beberapa pengamatan dalam sifat-sifat dan perilaku gas ideal mereka.

Robert Boyle

Robert Boyle lahir pada 26 Januari 1627 dan dianggap sebagai salah satu pendiri kimia modern. Sebagian besar penelitian dilakukan saat ia berada di Oxford dan itu sebagian besar ditangani dengan perilaku gas. Selain ilmu pengetahuan, Boyle juga tertarik dalam teologi dan belajar berbagai bahasa seperti Yunani, Ibrani dan Suryani dalam rangka meningkatkan pemahaman tentang Kitab Suci. Dia juga mendirikan Kuliah Boyle untuk membela kekristenan melawan agama-agama lain.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *