Contoh Hukum Gay-Lussac

Ilmuwan Prancis Louis Joseph de Gay-Lussac mempelajari fenomena-fenomena yang terjadi pada suatu gas, ketika berada dalam wadah tertutup (volume tetap), dan suhunya berubah-ubah. Gas, dari segi fisik, dapat dipelajari dari tiga karakteristik yaitu: volume, yang merupakan ruang yang ditempatinya, dan yang untuk tujuan eksperimental adalah Volume yang mengisi a wadah. Tekanan, yaitu gaya yang diberikan gas pada dinding wadah dan juga gaya yang dapat diterapkan pada gas, misalnya dengan menggunakan piston. Karakteristik ketiga adalah suhu, karena gas meningkatkan gerakannya ketika suhu meningkat dan ketika menurun, gerakannya juga berkurang.

Sebagai hasil dari pengamatannya, ia menyadari bahwa memiliki volume gas tertentu dan ini tidak bervariasi selama percobaan, pemanasan massa gas meningkatkannya. energi kinetik, molekul-molekulnya mulai bergerak menjauh satu sama lain dan massa gas mengembang, yang memiliki konsekuensi bahwa tekanan yang dihasilkan gas pada dinding wadah. Dia juga mengamati bahwa ketika suhu menurun, energi kinetik gas berkurang dan tekanan yang diberikannya pada dinding wadah berkurang. Ini dirangkum dalam panggilan

Hukum Gay Lussac:

Tekanan yang diberikan oleh volume tetap gas pada dinding wadah yang berisi itu berbanding lurus dengan variasi suhu.

Dalam hukum Gay-Lussac, untuk volume tertentu gas, selalu ada hubungan yang sama antara tekanan dan suhunya, yaitu hubungan ini selalu konstan. Hal ini diungkapkan oleh rumus berikut:

P / T = k
P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
P, P₁, P₂ = Tekanan gas, yang dapat dinyatakan dalam atmosfer (at) atau dalam gram per sentimeter persegi (g / cm²)
T, T₁, T₂ = Ini adalah suhu gas, yang dapat dinyatakan dalam derajat celcius (° C) atau derajat pada skala nol mutlak atau derajat Kelvin (° K)
k = adalah konstanta hubungan tekanan dan suhu untuk volume gas tertentu.

Dari rumus ini, nilai komponennya dapat diselesaikan:

P / T = k
T = P / k
P = T * k

3 contoh penerapan hukum Gay-Lussac:

1. Sebuah wadah berisi volume gas yang berada pada tekanan 1,2 at, pada suhu sekitar 22 ° C pada jam 10 pagi. Hitung tekanan yang akan dimiliki gas ketika suhu naik menjadi 28 ° C pada siang hari

P₁ = 1,2 at
T₁ = 22 °C
P₂ = ?
T₂ = 28 ° C

Pertama kita hitung konstanta gas itu:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
1.2 / 22 = 0.0545

Sekarang kita selesaikan untuk nilai P₂:

P₂ = T₂* k = (28) (0,0545) = 1,526 at

Jadi pada siang hari, tekanannya akan menjadi 1.526 atmosfer.

2. Sebuah wadah berisi gas yang volumenya berada pada tekanan 25 g/cm², pada suhu lingkungan 24 ° C. Hitung tekanan yang akan dimiliki gas ketika suhunya turun 18 ° C.

P₁ = 25 gram / cm²
T₁ = 24 °C
P₂ = ?
T₂ = (24-18) = 6 ° C

Pertama kita hitung konstanta gas itu:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
25 / 24 = 1.0416

Sekarang kita selesaikan untuk nilai P₂:

P₂ = T₂* k = (6) (1,0416) = 6,25 g / cm²

Dengan menurunkan suhu 18 ° C, suhu akhir akan menjadi 6 ° C dan tekanan akan menjadi 6,25 g / cm².

3. Hitunglah suhu awal suatu volume gas, jika kita tahu bahwa tekanan awalnya adalah 3,5 at, dan ketika mencapai 67 ° C tekanannya adalah 16,75 at.

P₁ = 3,5 at
T₁ = ?
P₂ = 16,75 at
T₂ = 67 °C

Pertama kita hitung konstanta gas itu:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
16.75 / 67 = 0.25

Sekarang kita selesaikan untuk nilai T₁:

T₁ = P₁/ k = (3,5) / (0,25) = 14 ° C

Suhu awal 14°C.