Kelistrikan Dan Kemagnetan

  Nama: Alfiandy Ernanda Pratama

NIM: 230102141

Prodi: Teknik Mesin REG B

Publikasi 21 November 2023

Kelistrikan dan Teknologi Listrik di Lingkungan 

Listrik di guna kan untuk menyalakan lampu, televisi, mengisi baterai telepon genggam, dan bahkan untuk menanak nasi. Listrik yang mengalir pada kabel atau sebuah rangkaian yang digunakan untuk berbagai peralatan elektronik tersebut akan dipelajari lebih lanjut pada pembahasan listrik dinamis atau bagian kedua dari bab ini. Bagian pertama pada bab ini akan membahas tentang konsep listrik statis, yaitu sifat kelistrikan yang dimiliki benda.

A. Konsep Listrik Statis

1. Muatan Listrik

Atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif). Listrik sangat erat kaitannya dengan elektron dan proton. Karena neutron tidak bermuatan, maka neutron tidak memainkan peran dalam listrik.

Jika benda bermuatan listrik positif didekatkan dengan benda bermuatan listrik negatif maka akan saling tarik menarik. Sebaliknya, jika benda bermuatan listrik positif didekatkan dengan benda bermuatan listrik positif, atau benda bermuatan listrik negatif didekatkan dengan benda bermuatan listrik negatif akan saling tolak menolak. Interaksi kedua muatan tersebut merupakan gejala sederhana listrik statis.

2.  Hukum Coulomb

Charles Augustin Coulomb (1736 – 1806), menyelidiki hubungan gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik dua benda bermuatan listrik terhadap besar muatan listrik dan jaraknya menggunakan alat neraca puntir Coulomb.

3. Medan Listrik

Seluruh benda yang ada di permukaan bumi atau sekitarnya akan ditarik menuju pusat bumi karena memiliki massa yang jauh lebih kecil dari pada massa bumi. Hal serupa ternyata juga terjadi pada muatan-muatan listrik. Muatanmuatan listrik memiliki medan listrik sehingga dapat mempengaruhi muatan lain yang berada tidak jauh darinya. Medan listrik dapat didefinisikan sebagai daerah di sekitar muatan yang masih kuat menimbulkan gaya listrik terhadap muatan lain.

Medan listrik digambarkan oleh serangkaian garis gaya listrik yang arahnya keluar atau masuk ke dalam muatan. Arah garis gaya listrik ke dalam digunakan untuk menunjukkan muatan negatif dan arah garis medan listrik ke luar digunakan untuk menunjukkan muatan positif.

4. Beda Potensial dan Energi listrik

Orang yang pertama kali menyatakan bahwa petir terjadi akibat adanya gejala listrik statis adalah Benjamin Franklin (1706 – 1790). Menurutnya, petir adalah kilatan cahaya yang muncul akibat perpindahan muatan negatif (elektron) antara awan dan awan, atau antara awan dan bumi. Petir dapat terjadi ka rena adanya perbedaan potensial yang sangat besar antara dua awan yang berbeda, atau antara awan dengan bumi, sehingga akan terjadi lompatan muatan listrik, atau perpindahan elektron secara besar-besaran dari awan ke bumi, atau dari awan ke awan lainnya.

Perpindahan muatan listrik (elektron) tersebut disebabkan oleh adanya perbedaan potensial listrik (beda potensial listrik). Besarnya beda potensial listrik dapat dihitung dengan membandingkan besar energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan sejumlah muatan listrik.

5. Kelistrikan pada Sel Saraf

Selain pada kabel, ternyata tubuh kita juga dialiri oleh arus listrik, khususnya pada syaraf yaitu dengan adanya impuls listrik. Bidang yang khusus mempelajari tentang aliran impuls listrik pada tubuh manusia disebut biolistrik. Tegangan pada tubuh berbeda dengan yang kita bayangkan seperti listrik rumah tangga. Kelistrikan pada tubuh hanya berkaitan dengan komposisi ion yang terdapat dalam tubuh, bukan listrik yang mengalir seperti pada kabel listrik di rumah-rumah.

Setiap manusia memiliki sistem saraf yang dapat mengontrol gerak otot. Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf berfungsi untuk menerima, mengolah, dan mengirim rangsangan yang diterima panca indera. Rangsangan ini disebut impuls. Setiap sel saraf terdiri atas 3 bagian, yaitu badan sel saraf, dendrit, dan akson atau neurit. Selain ketiga bagian tersebut, pada sel saraf juga terdapat bagian tambahan berupa selubung myelin. Myelin sebetulnya bukan bagian sel saraf, tetapi terdiri dari sel pembentuk myelin yang berfungsi menyelubungi akson. Berdasarkan keberadaan myelin, terdapat dua macam neuron, yaitu neuron yang berselubung myelin dan neuron yang tidak berselubung myelin.

6. Hantaran Listrik

Pernyataan bahwa listrik mengalir sebenarnya berkaitan dengan muatan yang berpindah, sebab perpindahan elektron pada bahan akan menghasilkan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arah perpindahan elektron tersebut.

B. Listrik Dinamis

Jika kita perhatikan lampu atau peralatan elektronik lain yang menggunakan listrik, semua alat tersebut membutuhkan kabel se bagai penghubung aliran arus listrik. Secara umum, aliran arus listrik bersumber dari pembangkit listrik.

1. Arus Listrik

Perhatikan lampu listrik di rumahmu atau di ruang kelasmu. Ketika kamu menyalakan lampu tentunya kamu akan menekan sakelar yang terpasang di dinding. Jika satu sakelar ditekan maka lampu akan menyala tetapi mungkin lampu di ruangan lain tidak ikut menyala, atau ketika kamu menekan sakelar ternyata semua lampu di beberapa ruangan akan menyala ber samaan.

Arus listrik mengalir karena pada ujung-ujung rangkaian ada perbedaan potensial listrik yang diberikan oleh baterai sebagai sumber tegangan seperti yang telah dijelaskan pada percobaan baterai buah. Ujung kawat penghantar yang memiliki banyak elektron (terhubung dengan kutub negatif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang rendah, sedangkan ujung kawat penghantar lainnya yang memiliki sedikit elektron (terhubung dengan kutub positif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang tinggi.

Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan arah aliran elektron adalah sebaliknya yaitu dari potensial rendah ke potensial tinggi atau dengan kata lain dari kutub negatif ke kutub positif. Pada rangkaian listrik tertutup, besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat ditentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya. Hal ini dikarenakan besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup sebanding dengan besarnya muatan listrik yang mengalir pada setiap detik.

2. Rangkaian Listrik

Pada rangkaian listrik yang tidak memiliki percabangan kabel, rangkaian tersebut disebut rangkaian seri. Ketiadaan percabangan kabel pada rangkaian listrik seri mengakibatkan aliran listrik akan terputus jika salah satu ujung kabel terputus, sehingga arus tidak ada yang mengalir di dalam rangkaian dan seluruh lampu akan mati. Pada rangkaian listrik yang memiliki percabangan kabel, rangkaian tersebut disebut rangkaian paralel. Jika salah satu ujung kabel terputus, maka arus listrik akan tetap mengalir pada kabel lainnya yang masih terhubung dan beberapa lampu lainnya akan tetap menyala.

3. Sumber Arus Listrik

Listrik adalah energi, sehingga sesuai dengan hukum kekekalan energi untuk menghasilkan energi listrik perlu adanya alat yang dapat mengubah energi lain menjadi energi listrik. Secara umum, sumber arus listrik terdiri dari dua jenis, yaitu sumber arus searah (DC) dan sumber arus bolak-balik (AC).

Elemen volta, baterai, dan akumulator adalah sumber arus DC yang dihasilkan dari reaksi kimia, sehingga disebut juga sebagai elektrokimia. Berdasarkan dapat atau tidaknya diisi ulang, sumber arus listrik dibedakan menjadi elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer adalah sebutan bagi sumber arus listrik yang tidak dapat diisi ulang ketika energinya habis, contohnya seperti baterai kering dan elemen volta. Elemen sekunder adalah sebutan bagi sumber arus listrik yang dapat diisi ulang ketika energinya habis, contohnya seperti akumulator dan baterai Li-ion yang digunakan pada telepon genggam atau kamera.

SOAL DASAR KELISTRIKAN

1. Setiap materi atau benda dapat dibagi menjadi bagian terkecil yang menjadi dasar mengalirnya arus listrik. Bagian terkecil tersebut adalah ?

    a. Unsur
    b. Molekul
    c. Konduktor
    d. Atom

    e. Quarks

Jawaban : D

Pembahasan : Pada dasarnya, setiap materi di dunia ini baik yang berbentuk padat, cair, maupun gas sebenarnya terdiri dari komposisi dasar yang membentuk materi tersebut secara fisik. Materi dasar tersebut adalah Atom.  Jenis dan perilaku atom pada sebuah benda mempengaruhi sifat benda tersebut dan kemampuannya dalam menghantarkan listrik.

2. Dalam atom terdapat beberapa partikel penyusun berdasarkan model atom Rutherford-Bohr. Partikel tersebut adalah ?

    a. Proton, Nukleus dan electron
    b. Quarks, Nukleus, Elektron
    c. Molekul, Senyawa, Unsur
    d. Proton, Neutron, Positron

    e. Proton, Neutron, Elektron

Jawaban : E

Pembahasan : Berdasarkan Model atom Rutherford Bohr, Atom terdiri dari partikel penyusun seperti Proton, Neutron dan Elektron. Proton dan Neutron terdapat pada inti atom, sementara electron mengelilingi inti atom. 

3. Model atom pertama kali dicetuskan oleh Jhon Dalton pada tahun 1805. Pada tahun 1895, Seorang Ilmuan asal Inggris menemukan Elektron. Orang tersebut adalah ?

    a. Niels Bohr
    b. JJ.Thomson
    c. Jhon Dalton
    d. Ernest Rutherford

    e. Louis De Broglie

Penjelasan Lengkap Magnet: Pengertian, Sifat, Bentuk, dan Cara Menghilangkan Sifat Magnet

Pengertian Magnet

Magnet adalah logam yang bisa menarik atau juga menjauhkan logam lain. Magnet pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuan Inggris bernama William Gilbert pada 1600-an.

Asal kata magnet sendiri berasal dari bahasa Yunani, yaitu magnitis lithos atau batu magnesian.

Lalu, kenapa logam magnet bisa menarik benda logam lain, menjauhkan benda logam lain, bahkan tidak bisa menarik benda lain?

Ternyata, itu semua karena magnet mempunyai sifat-sifat magnet, lo! Ayo, simak lebih lanjut.

Sifat-Sifat Magnet

Magnet sendiri adalah logam yang mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan.

Kalau dua kutub berbeda didekatkan, maka logam magnet akan mempunyai daya tarik-menarik.

Beda dengan dua kutub yang sama didekatkan, mereka akan tolak-menolak.

Berikut beberapa sifat magnet yang perlu teman-teman ketahui.

1. Magnet Bisa Menarik Benda Tertentu

Meskipun magnet adalah logam yang bisa menarik logam lainnya yang ada di sekitarnya, tidak semua jenis logam bisa ditarik oleh magnet.

Beberapa logam ada yang bisa ditarik oleh magnet dengan kuat, ada yang bisa ditarik dnegan lemah, dan bahkan ada yang tidak bisa ditarik sama sekali.

Benda-benda yang tidak bisa ditarik magnet inilah yang dinamakan benda nonmagnetik. Lalu, apa saja benda nonmagnetik tersebut?

Di antaranya adalah aluminium, tembaga, emas, seng, keramik, kaca, air, karet, dan kayu.

2. Magnet Mempunyai Dua Kutub

Seperti yang dibahas sebelumnya, magnet adalah logam yang mempunyai dua kutub. Dalam sebatang magnet, ada kutub utara dan kutub selatan, sedangkan bagian tengahnya netral.

Kutub utara disimbolkan oleh positif (+) dan kutub selatan disimbolkan negatif (-).

3. Mempunyai Gaya Tarik-menarik

Karena magnet mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara (positif) dan kutub selatan (negatif).

Jika kedua kutub yang berbeda saling didekatkan, yaitu kutub positif dan negatif. Maka, mereka akan saling tarik-menarik dengan kuat.

Sedangkan, jika dua kutub yang sama saling didekatkan. Maka, mereka akan saling tolak-menolak, seperti jika kita mendekatkan kutub positif dengan kutub positif atau kutub negatif dengan kutub negatif.

Sifat ini akan terus terbawa meskipun kita memotong-motong magnet sampai jadi kecil sekalipun. Ajaib sekali, ya, logam ini!

4. Gaya Magnet Bisa Menembus Penghalang

Meskipun dihalangi oleh kaca atau kertas, magnet tetap bisa memiliki gaya tarik-menarik, lo. 

eman-teman bisa mencobanya sendiri dengan menaburkan bubuk besi di atas permukaan kertas, lalu letakkan magnet di balik kertas itu.

Nantinya, bubuk besi akan tetap tertarik oleh magnet dan mengikuti pergerakan magnet.

5. Mempunyai Medan Magnet

Medan magnet adalah area di sekitar magnet yang masih mempunyai gaya tarik-menarik.

Medan magnet ini membentuk pola melengkung. Jika teman-teman ingin melihatnya, taburkanlah bubuk besi di sekitar kutub-kutub magnet.

Nantinya, bebuk besi tersebut akan bergerak dan membentuk pola medan magnet yang berupa lengkungan-lengkungan.

Bentuk-Bentuk Magnet

Kalau kita menemukan magnet yang masih ada ditambang, bentuk mereka tidak berarturan.

Namun, kalau sudah diolah dan disesuaikan dnegan kebutuhan, bentuk logam magnet bisa bermacam-macam. Bentuk-bentuk magnet setidaknya ada lima macam, seperti berikut ini.

1. Magnet Batang

Bentuknya memanjang seperti balok. Kedua ujungnya memliki kutub positif dan negatif.

2. Magnet Ladam

Magnet ini menyerupai tapa kuda yang melengkung membentuk huruf “U”. Magnet ladam ini dibagi menjadi dua sisi, yaitu sisi positif dan sisi negatif.

3. Magnet Jarum

Magnet ini berbentuk seperti jarum yang memanjang dan pipih. Kedua ujungnya meruncing dan mempunyai kutub positif dan kutub negatif.

Magnet seperti ini biasa kita temukan untuk dijadikan kompas penunjuk arah.

4. Magnet Silinder

Magnet silinder bentuknya bulat memanjang seperti tabung. Letak kutubnya juga mirip seperti magnet batang, yaitu berada di kedua ujungnya.

5. Magnet Cincin

Seperti namanya, bentuk magnet ini menyerupai cincin dengan lubang di tengahnya. Biasanya magnet cincin ini bisa kita temukan di peralatan elektronik.

Menghilangkan Sifat-Sifat Magnet

Ternyata sifat-sifat magnet yang sebelumnya kita ketahui, bisa kita hilangkan, lo.

Meskipun sifat-sifat tersebut alami dari magnet, bukan berarti kita tidak bisa membuatnya menjadi logam biasa yang tidak bisa melakukan tarik-menarik.

Lalu, bagaimana caranya menghilangkan sifat-sifat magnet tersebut?

Kita bisa, kok, memukul-mukul, memanaskan, dan mengaliri arus bolak-balik agar magnet kehilangan sifat-sifatnya.

Itulah penjelasan lengkap magnet sebuah logam ajaib yang mempunyai sifa-sifat yang unik, salah satunya bisa melakukan gaya tarik-menarik.

2. Kemampuan suatu benda untuk menarik benda lain yang berada disekitarnya disebut …

a. GGL
b. Magnet
c. Kemagnetan
d. Induksi
Jawaban : c. kemagnetan

3. Besi, baja, nikel dan kobal merupakan contoh benda …

a. Ferromagnetik
b. Diamagnetik
c. Paramagnetik
d. Magnet
Jawaban : a. Feromagnetik

refrensi

https://www.andalanelektro.id/2021/02/kumpulan-soal-dasar-kelistrikan-beserta-pembahasan.html

https://bobo.grid.id/read/082960477/penjelasan-lengkap-magnet-pengertian-sifat-bentuk-dan-cara-menghilangkan-sifat-magnet?page=all#google_vignette

Konsep Kalor Dan Gas Ideal

 Nama: Alfiandy Ernanda Pratama

NIM: 230102141

Prodi: Teknik Mesin REG B

Publikasi 21 November 2023

Mengenal Macam-Macam Perpindahan Kalor dan Contohnya

Anda tentu pernah berdiri di dekat api kemudian badan Anda terasa lebih hangat, bukan? Atau membuat kopi panas dan mengaduknya dengan sendok, lalu lama-kelamaan sendok tersebut menjadi panas. Hal-hal tersebut terjadi karena ada perpindahan kalor dari tempat yang panas ke tempat yang dingin.

Pengertian Kalor

Kalor adalah bentuk energi atau jumlah panas yang terdapat pada sebuah benda. Perpindahan kalor adalah kalor yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Meski begitu, tidak semua benda bisa menghantarkan panas dengan baik. Ada dua macam benda yang ada di sekitar kita, yaitu benda konduktor dan isolator.

Benda-benda yang bersifat konduktor dapat menghantarkan panas dengan baik, misalnya besi, timah, air, alumunium, tembaga, dsb. Sedangkan benda-benda bersifat isolator tidak dapat menghantarkan panas dengan baik, seperti kayu, plastik, kain, kertas, karet, dsb.

Tentu saja, alat-alat dapur seperti panci dan wajan sering kali terbuat dari alumunium agar perpindahan panas berlangsung dengan baik dan makanan jadi cepat matang.

Macam-Macam Perpindahan Kalor

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menemukan peristiwa perpindahan kalor. Namun, perpindahan kalor masih digolongkan menjadi tiga macam, yaitu secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Hal ini juga memengaruhi cara menghitung perpindahan kalor. Selengkapnya, simak penjelasannya berikut ini.

Konduksi

Konduksi adalah proses perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Umumnya, konduksi terjadi pada zat padat yang bersifat konduktor. Misalnya bila ujung besi dipanaskan, ujung lainnya akan menjadi panas. Ini karena kalor berpindah dari bagian bersuhu tinggi ke bagian yang suhunya lebih rendah.

Beberapa contoh konduksi yang ada di sekitar kita adalah:

·      Knalpot menjadi panas saat mesin dihidupkan

·      Tutup panci akan panas saat digunakan untuk memasak

·      Saat memegang gelas yang panas, telapak tangan kita juga terasa panas

·      Mentega yang dipanaskan meleleh di wajan saat dipanaskan

Rumus perpindahan kalor secara konduksi adalah:

Q/t = ( k A ΔT ) / l

Keterangan:

k = konduktivitas termal (W/m.K)
A = luas batang (m²)
l = panjang batas (m)
ΔT = perubahan suhu (K)

Konveksi

Asap cerobong yang mengepul di udara adalah contoh perpindahan kalor secara konveksi. Sumber: Unsplash

Berbeda dengan konduksi, konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Saat partikelnya berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, terjadilah konveksi. Umumnya, konvensi terjadi pada fluida (zat cair dan gas). Contoh perpindahan panas secara konveksi yaitu:

·      Gerakan naik turun air saat dipanaskan

·      Gerakan naik turun kedelai, kacang hijau, dan sebagainya saat dipanaskan

·      Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi

·      Udara pada balon udara yang dipanaskan

Rumus perpindahan kalor secara konveksi adalah:

Q/t = h A ΔT

Keterangan:

h = koefisien konveksi (W/m.K)
A = luas batang (m²)
ΔT = perubahan suhu (K)

Radiasi

Cahaya matahari yang sampai ke bumi merupakan fenomena perpindahan kalor secara radiasi. Sumber: Unsplash

Radiasi melibatkan perpindahan panas dalam bentuk perambatan gelombang tanpa zat perantara. Karena tidak membutuhkan perantara, radiasi dapat terjadi di mana saja seperti benda cair atau padat. Perpindahan panasnya juga lebih cepat karena menggunakan gelombang elektromagnetik. Biasanya, radiasi disertai cahaya. Contoh terjadinya radiasi yaitu:

·      Panas matahari sampai ke bumi meskipun melalui ruang hampa

·      Menetaskan telur dengan lampu

·      Mengeringkan pakaian dengan dijemur di bawah terik matahari

·      Tubuh terasa hangat saat dekat dengan sumber api

Rumus perpindahan kalor secara radiasi yaitu:

Q/t = e σ ΔT⁴

Keterangan:

σ = konstanta stefan boltzman (5,67x10⁻⁸ W/m².K⁴)
A = luas batang (m²)
e = emisitas (0 ≤ e ≤ 1)
T = suhu (K)

Contoh Soal

Sebuah ruang dengan pendingin ruang (AC) memiliki kaca jendela yang luasnya 2,0 m x 1,75 m dan tebalnya 3,2 mm. Jika suhu pada permukaan dalam kaca 25 derajad celsius dan suhu pada permukaan luar kaca 31 derajad celsius, maka laju konduksi kalor yang masuk ke ruang itu adalah... (konduktivitas termal kaca, k= 0,8 W/m.K)

Pembahasan:

Diketahui:
A = 2,0 m x 1,75 m = 3,5 m²
d = 3,2 mm = 3,2 x 10⁻³ m
k = 0,8 W/m.K
ΔT = 31 – 25 = 6◦C

Ditanya:

Q/t ?

Jawab:

Q/t = ( k A ΔT ) / d

Q/t = (0,8 . 3,5 .6) / (3,2 . 10⁻³) = 5250 J

Jadi, laju konduksi kalor adalah 5250 joule.

Pengertian Gas Ideal

Gas ideal adalah gas teoritis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak secara acak dan tidak saling berinteraksi. Konsep gas ideal sangat berguna karena memenuhi hukum gas ideal, sebuah persamaan keadaan yang disederhanakan, sehingga dapat dianalisis dengan mekanika statistika.

Pada kondisi normal seperti temperatur dan tekanan standar, kebanyakan gas nyata berperilaku seperti gas ideal. Banyak gas seperti nitrogen, oksigen, hidrogen, gas mulia dan karbon dioksida dapat diperlakukan seperti gas ideal dengan perbedaan yang masih dapat ditolerir. Secara umum, gas berperilaku seperti gas ideal pada temperatur tinggi dan tekanan rendah, karena kerja yang melawan gaya intermolekuler menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan energi kinetik partikel, dan ukuran molekul juga menjadi jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ruangan kosong antar molekul.

Model gas ideal tak dapat dipakai pada suhu rendah atau tekanan tinggi, karena gaya intermolekuler dan ukuran molekuler menjadi penting. Model gas ideal juga tak dapat dipakai pada gas-gas berat seperti refrigeran atau gas dengan gaya intermolekuler kuat, seperti uap air. Pada beberapa titik ketika suhu rendah dan tekanan tinggi, gas nyata akan menjalani fase transisi menjadi liquid atausolid. Model gas ideal tidak dapat menjelaskan atau memperbolehkan fase transisi. Hal ini dapat dijelaskan dengan persamaan keadaan yang lebih kompleks.

Pada kenyataannya, sifat-sifat gas idela tigak terdapat di alam. Akan tetapi, pada suhu kamar dan tekanan tertentu. gas dapat memiliki sifat yang mendekati gas ideal. Secara mikroskopis, gas ideal memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

1. Gas terdiri atas partikel-partikel dalam jumlah yang besar dan tidak terjadi interaksi antar partikel gas tersebut.
2. Setiap partikel selalu bergerak ke sembarang arah.
3. Partikel-partikel gas tersebar merata dalam ruang yang sempit.
4. Jarak antarpartikel jauh lebih besar daripada ukuran partikel.
5. Ukuran partikel gas dapat diabaikan.
6. Tidak terdapat gaya antar partikel kecuali jika terjadi tumbukan.
7. Hukum Newton tentang gerak berlaku pada sistem gas tersebut.

Gas ideal sebenarnya tidak ada di alam. Gas ideal merupakan penyederhanaan atau idealisasi dari gas yang sebenarnya (gas nyata) dengan membuang sifat-sifat yang tidak terlalu signifikan sehingga memudahkan analisis. Namun orang dapat menciptakan kondisi sehingga gas nyata memiliki sifat-sifat yang mendekati sifat-sifat gas ideal. Beberapa sifat gas ideal
sebagai berikut.
Sifat 1: Tidak ada interaksi antar molekul-molekul gas Antar molekul gas tidak ada gaya tarik-menarik atau tolak-menolak meskipun jarak antar molekul sangat dekat. Interaksi yang terjadi antar molekul gas hanyalah tumbukan antar molekul yang sifatnya elastik sempurna. Setelah tumbukan tidak terjadi perubahan energi kinetik total molekul. Sebaliknya pada gas nyata ada tarikan antar molekul-molekulnya jika jarak antar molekul sangat dekat. Gaya tarik menarik inilah yang menyebabkan gas dapat mencair. Sedangkan gas ideal tidak dapat mencair. Gas nyata mendekati sifat gas ideal jika jarak rata-rata antar molekul sangat jauh sehingga gaya tarik antar molekul dapat dianggap nol. Jarak antar molekul yang besar dapat dicapai dengan memperkecil tekanan gas dan meperbesar suhunya (jauh di atas titik didih).
Sifat 2: Molekul-molekul gas dapat dipandang sebagai partikel-partikel yang ukurannya dapat diabaikan (dapat dianggap nol). Dengan anggapan ini ruang yang ditempati gas ideal dapat dianggap semuanya ruang kosong karena volume total semua partikel gas dapat dianggap nol. Kondisi ini juga dapat didekati oleh gas nyata pada tekanan rendah dan suhu tinggi di mana jarak rata-rata antar molekul jauh lebih besar daripada diameter molekul gas.
Sifat 3: Dalam satu wadah partikel gas bergerak secara acak ke segala arah. Tumbukan antar molekul gas maupun tumbukan antar molekul gas dengan dinding wadah bersifat elastik sempurna sehingga energi kinetik total molekul-molekul gas selalu tetap. Setelah mendefinisikan sifat-sifat yang dimiliki gas ideal, mari kita membahas sifat-sifat makroskopik gas tersebut. Sifat makroskopik gas ideal diawali dengan kajian eksperimen. Dari kajian tersebut dibangunlah rumus empiris yaitu rumus yang diduga memenuhi data-data pengamatan. Kemudian para fisikawan membangun landasan teoretik mengapa sifat-sifat gas ideal seperti apa yang diamati (diukur).

Contoh Soal Gas Ideal

Adapun contoh soal gas ideal adalah sebagai berikut.

Soal 1

Suatu gas memiliki sebuah volume sebesar 4 m3 berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dan suhunya dijaga tetap, tekanan mula-mula gas tersebut adalah 4 Pa. Jika tekanannya dinaikkan menjadi 8 Pa, tentukanlah besar volumenya?

Pembahasan

Diketahui:

V1 = 4 m3

P1 = 4 Pa

P2 = 8 Pa

Ditanyakan: V2 = ….?

Jawab

P1 x V1 = p2 x V2

V2 = p1 x v1/p2

V2 = 4 x 4 / 8

v2 = 2 m3

Jadi, besar volumenya menjadi 2 m3.

Soal 2

Tekanan suatu gas dengan volume 5 m3 yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap. Suhu mutlaknya mula-mula mencapai 100 K. Jika volumenya diubah menjadi 6 m3, hitunglah berapa besar jumlah suhu mutlaknya!

Pembahasan

Diketahui:

V1 = 5 m3

T1 = 100 K

V2 = 6 m3

Ditanyakan: 2 = ….?

Jawab

v1/t1 = v2/t2

t2 = v2 x t1 / v1

t2 = 6 x 100/5

t2 = 120 k

Jadi, suhu mutlaknya menjadi 120 K.

refrensi

https://www.superprof.co.id/blog/konsep-perpindahan-kalor/

https://adib-hasan.com/index.php/fisika-sma/35-pengertian-gas-ideal