Hukum Boyle

Hukum Boyle

oleh

Penjelasan lengkap mengenai hukum boyle gay lussac mulai dari pengertian, penerapan, percobaan, rumus, bunyi, dan contoh soal terbarunya. Hukum Boyle Gay Lussac merupakan hukum yang tergabung dari beberapa hukum diantaranya, yaitu hukum Boyle, hukum Charles, dan hukum Gay Lussac.

Ketiga gabungan hukum tersebut saling keterkaitan dan terhubung dengan pembahasan sebuah volume suatu gas.

Pengertian, bunyi, rumus, serta contoh dan percobaan hukum boyle itu sendiri akan dijelaskan secara lebih detail dalam pembahasan kali ini.

Pengertian Hukum Boyle

Pengertian dari hukum Boyle adalah salah satu hukum yang ada dalam ilmu fisika dan saling menghubungkan antara besarnya tekanan gas dengan volume gas.

Robert Boyle menemukan penelitian tentang adanya hubungan antara tekanan dan volume suatu gas yang ada di dalam ruang tertutup jika dikalikan hasilnya akan tetap atau konstan.

Sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh penemu hukum boyle tersebut, maka bunyi dari hukum adalah sebagai berikut.

Bunyi Hukum Boyle

"Tekanan gas akan berbanding terbalik dengan volume gas jika ada di dalam ruang tertutup, dan terjadi pada suhu tetap"

hukum boyle

Pernyataan dari bunyi hukum tersebut sesuai dengan alat pompa yang dapat ditemukan di dalam kehidupan sehari – hari, seperti alat suntik, pompa sepeda, dan lain sebagainya.

Rumus Boyle

P\times V=c\\
\ \\
atau\\
\ \\
P_1\times V_1=P_2\times V_2

Keterangan :

  • P = Tekanan gas (atm, cm, Hg, N/m2, dan Pa)
  • V = Volume gas (m3, dan cm3)
  • P1 = Tekanan gas mula – mula (atm, cm, Hg, N/m2, dan Pa)
  • P2 = Tekanan gas akhir (atm, cm, Hg, N/m2, dan Pa)
  • V1 = Volume gas mula – mula (m3, dan cm3)
  • V2 = Volume gas akhir (m3, dan cm3)
  • c = konstanta

Bilangan tetap atau konstanta akan berubah jika tekanan dan volume gas berubah, hal tersebut dijelaskan berdasarkan rumus yang kedua di atas tersebut.

Baca juga: Hukum Newton

Penerapan Hukum Boyle

Tidak banyak yang menyadari bahwa sebenarnya disekitar lingkungan kita penerapan boyle sudah tidak asing lagi, bahkan pernah kita terapkan sendiri, misalnya :

  1. Alat Suntik

Ketika jarum suntik didorong, maka tekanan yang ada di dalam ruang akan meningkat, dan volume gas akan berkurang.

Ketika titik mendidih berasal dari tekanan, maka dapat menggunakan hukum boyle serta jarum suntik agar dapat mendidihkan air pada suhu kamar.

2. Pop Ikan atau Kematian Makhluk Laut

Kematian makhluk laut dapat menjadi contoh adanya boyle karena dapat mempengaruhi perubahan tekanan.

Ketika ikan mati, maka makhluk laut tersebut akan terangkat ke atas permukaan dari dalam laut, sedangkan volume gas dalam darah ikan akan meningkat.

3. Peningkatan Gelembung

Meniup gelembung di dalam air akan memperluas volumenya karena gelembung tersebut akan naik ke atas permukaan air.

Jika sudah mengetahui contoh – contoh boyle yang diterapkan di dalam lingkungan sekitar, maka sekarang kita lakukan percobaan tentang hukum boyle.

Percobaan Hukum Boyle

Hasil percobaan menyatakan bahwa ketika sedang memompa atau alat pompa ditarik, maka volume gas yang ada di dalam ruang pompa akan semakin besar.

Apabila pengisap atau alat pompa tersebut ditekan, maka volume udara di dalam ruang pompa akan semakin kecil, dan udara dapat masuk ke sebuah ban karena tekanan yang diberikan semakin besar.

Melakukan percobaan tentang hukum boyle biasanya membutuhkan beberapa alat sebagai berikut, yaitu : Set lengkap alat hukum boyle.Termometer, dan barometer.

Nah, jika sudah mengerti tentang boyle dan bunyi hukumnya, serta contoh penerapan dan percobaan dalam kehidupan, maka selanjutnya kerjakan soal latihan berikut ini.

Contoh Soal dan Pembahasan Hukum Boyle

Contoh soal di bawah ini tentang hukum boyle, yaitu soal latihan mencari besarnya nilai volume dan juga tekanan gas.

Soal Volume Gas

Terdapat sebuah ruangan yang tertutup dengan volume 0,2 m3, dan berisi gas dengan tekanan 60.000 Pa. Berapakah volume gas yang diisi dengan tekanan yang semakin naik hingga 80.000 Pa?

Pembahasan Soal Volume Gas

Diketahui :

V1 = 0,2 m3

P1 = 60.000 Pa

P2 = 80.000 Pa

Ditanya : V2 ….?

Jawab : Berdasarkan rumus hukum boyle, maka P1 x V1 = P2 x V2.

P_1\times V_1=P_2\times V_2\\
\ \\
\frac{P_1\times V_1}{P_2}=V_2\\
\ \\
\frac{60.000\times 0,2}{80.000}=V_2\\
\ \\
\frac{1,2}{8}=V_2\\
\ \\
0,15 m^3=V_2

Maka, volume gas ketika mengalami kenaikan tekanan, maka volume gas akan mengecil sebesar 0,15 m3.

Soal Tekanan Gas

Volume gas yang ada di dalam ruangan tertutup sebesar 200 ml dengan tekanan pada ruang tersebut adalah 60 cmHg. Maka, hitunglah tekanan gas yang memiliki volume 150 ml pada ruang yang tertutup!

Pembahasan Soal Tekanan Gas

Diketahui :

V1 = 200 ml,

P1 = 60 cmHg, dan

V2 = 150 ml

Ditanya : P2 ….?

Jawab : Rumus mencari tekanan sama dengan rumus mencari volume gas.

P_1\times V_1=P_2\times V_2\\
\ \\
\frac{P_1\times V_1}{V_2}=P_2\\
\ \\
\frac{200\times 60}{150}=P_2\\
\ \\
80 cmHg=P_2\\

Hasilnya adalah 80 cmHg saat volume gas pada ruangan sebesar 150 ml.

Semakin paham tentunya kalau sudah diberikan penjelasan secara detail melalui pengertian, bunyi hukum, rumus, contoh soal perhitungan dan contoh penerapan serta percobaan tentang hukum boyle.

Pada pendahuluan di atas juga berbicara tentang hukum boyle – gay lussac. Apa sebenarnya boyle – gay lussac tersebut?

Hukum Boyle Gay Lussac

Hukum boyle-gay lussac merupakan hukum fisika yang menghubungkan antara suhu, volume gas, dan tekanan.

Bunyi Hukum

"Hasil kali dari volume dengan tekanan dibagi dengan suhu atau temperatur pada suatu gas di dalam ruang tertutup adalah konstan".

Pernyataan bunyi hukum tersebut diperkuat dengan persamaan substitusi berikut ini.

Rumus Hukum Boyle-Gay Lussac

\frac{P\times V}{T}=k\\
\ \\
atau\\
\ \\
\frac{P_1\times V_1}{T_1}=\frac{P_2\times V_2}{T_2}

Keterangan :

  • T = Suhu atau Temperatur (satuan : K)
  • T1 = Suhu awal (satuan : K)
  • T2 = Suhu akhir (satuan : K)
  • V = Volume gas (satuan : m3)
  • V1 = Volume awal (satuan : m3)
  • V2 = Volume akhir (satuan : m3)
  • P = Tekanan gas (satuan : N / m3)
  • P1 = Tekanan awal (satuan : N / m2)
  • p2 = Tekanan akhir (satuan : N / m2)

Simbol (k) bernilai konstan atau ketetapan. Persamaan di atas hanya digunakan dalam keadaan seperti berikut :

  • Massa gas tetap
  • Jumlah partikel konstan di dalam ruangan yang tertutup,

Apabila jumlah partikel gas mengalami perubahan, maka rumus persamaan tersebut tidak berlaku.

Langsung saja kita mengerjakan latihan soal berikut ini agar supaya lebih memahami tentang hukum boyle-gay lussac.

Contoh Soal Hukum Boyle – Gay Lussac

Suatu gas bervolume 10 liter dengan tekanan 1,1 atm, dan temperatur 30 Celcius diubah sebesar 12 liter dengan tekanan 0,8 atm. Maka, berapakah temperatur atau suhu gas yang dicapainya?

Pembahasan Soal Hukum Boyle – Gay Lussac

Diketahui :

V1 = 10 L

V2 = 12 L

P1 = 1,1 atm

P2 = 0,8 atm, dan

T1 = 30 C, maka jika dijadikan ke dalam satuan yang ditetapkan (K) maka T1 = 303 K.

Ditanya : T2 ….?

Jawab :

Gunakan rumus hukum boyle-gay lussac untuk mengerjakan soal ini.

\frac{P_1\times V_1}{T_1}=\frac{P_2\times V_2}{T_2}\\
\ \\
\frac{P_1\times V_1}{P_2\times V_2}\times {T_2}=T_2\\
\ \\
\frac{12\times 0,8}{10\times 1,1}\times {303}=T_2\\
\ \\
\frac{9,6}{11}\times {303}=T_2\\
\ \\
264,4 K=T_2

Jadi temperatur gas mencapai titik 264,4 K.

Kesimpulannya, hukum boyle dan boyle-gay lussac saling keterkaitan dan berhubungan dengan volum dan tekanan gas. Lakukan beberapa percobaan, dan mengerjakan latihan soal agar lebih cepat dan mudah memahami pelajaran tentang hukum dalam ilmu fisika.

Tinggalkan komentar