GAS NYATA DAN KINETIKA FISIKA

 Gas Nyata dan Kinetika Fisika

Anita Valerie Stephani (210343606441)

1. Uraian Materi

    Gas nyata merupakan kebalikan dari gas ideal dimana ia menjelaskan karakteristik yang tidak dapat dijelaskan oleh hukum gas ideal. Jika gas ideal merupakan gas teoritis yang terdiri dari partikel – partikel titik yang bergerak secara acak dan tidak saling berinteraksi, maka gas nyata ialah kebalikan dari gas ideal yakni gas yang bersifat menyimpang dari gas ideal, terutama pada suhu dan tekanan yang rendah dan terdapat interaksi di antara molekul-molekulnya.

    Menurut Van Der Waals, koreksi volume tergantung dari n (jumlah mol gas), b= tetapan koreksi volume. Pengurangan tekanan karena kerapatan gas adalah:

a.       Berbanding lurus dengan jumlah tabrakan dengan dinding atau dengan konsentrasi gas.

b.      Berbanding lurus dengan gaya tabrakan a berbanding lurus dengan konsentrasi gas.

Sifat – sifat gas nyata antara lain sebagai berikut :

a.       Volume molekul gas nyata tidak dapat diabaikan.

b.      Terdapat gaya tarik menarik antara molekul – molekul gas terutama jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil.

c.       Adanya interaksi  gaya tarik menarik antar molekul gas nyata yang sangat kuat, menyebabkan gerakan molekulnya tidak lurus, dan tekanan ke dinding menjadi kecil, lebih kecil daripada gas ideal.

d.      Memenuhi persamaan (P + an2/V2) (V-nb) = nRT.

CONTOH SOAL

Apabila 71 g gas klorin ditempatkan di dalam wadah dengan volume 2,00 L pada 273 K, tentukan tekanan nyatanya!

Jawab:

Konstanta v.d.W, a= 6,49L2 atmmol−2$,$b= 0,0562 Lmol−1

 

$$

Gas klorin (Cl2

71g × 1mol71g = 1 mol

Apabila 71 g gas klorin ditempatkan di dalam wadah dengan volume 2,00 L pada 273 K, tentukan tekanan nyatanya!

konstanta v.d.W, a=6,49L2atmmol−2$,$b=0,0562Lmol−1

 

Jawaban Soal Hukum Gas Van der Waals & Gas Graham

 

$$

Gas klorin (Cl2

71g × 1mol71g = 1mol

kita ubah bentuk persamaan van der Waals untuk tekanan:

2. Fenomena dalam Bioteknologi

    Salah satu fenomena dalam bioteknologi yang menerapkan gas nyata adalah pemanfaatan gas nyata di lingkungan sekitar seperti pompa dan juga airbag pada mobil. Konsep pada pompa ialah mengubah energi mekanik menjadi energi tekanan pada fluida yang dipompa. Sementara konsep airbag pada mobil ialah akan mengembang ketika sensor peka terhadap benturan. Ketika terjadi benturan, maka airbag akan keluar dari bagian arah benturan (samping dan depan) karena adanya nitrogen. Setelah beberapa saat airbag akan mengempis dikarenakan gas nitrogen mulai keluar. Dengan ini, airbag menjadi pelindung dari kendaraan di saat terjadi benturan yang cukup keras dan meminimalisir efek dari kecelakaan. 

3. Teknologi pada Bioteknologi

    Salah satu teknologi yang menerapkan gas nyata dalam bioteknologi adalah mengurangi dampak dari perubahan iklim dengan mengurangi emisi karbon. Fuel Cell adalah penemuan terbaru yang mampu diandalkan untuk kedepannya yang dimana Fuel Cell merupakan perangkat yang mengubah energi kimia secara langsung menjadi energi listrik. Fuel Cell juga merupakan perangkat yang menghasilkan daya dengan kombinasi bahan bakar dan oksigen. Fuel Cell sudah dikembangkan menjadi polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), direct methanol fuel cell (DMFC), alkaline fuel cell (AFC), phosphoric acid fuel cell (PAFC), molten carbonate fuel cell (MCFC) dan solid oxide fuel cell (SOFC).

    Fuel Cell memiliki kelebihannya tersendiri yaitu ramah lingkungan, nol emisi karbon, anti bising, mampu mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi, dan pengoperasian yang mudah. Di Indonesia sendiri, fuel cell dalam skala industri telah dipergunakan dalam industri telekomunikasi dan pemain utamanya adalah Cascadiant Indonesia. Tercatat telah ada sedikitnya 600 BTS (Base Transceiver Station) yang mempergunakan teknologi fuel cell dari Cascadiant. Fuel cell ini dimanfaatkan untuk back up power apabila terjadi gangguan pasokan listrik dari PLN. Maka dari itu, sel bahan bakar dapat diaplikasikan sebagai sumber energi alternatif yang bersih serta portable.

 P4. Permasalahan Kontekstual pada Bidang Bioteknologi, Solusi Penyelesaian, dan Desain Miniatur Teknologi 

     Walaupun Fuel Cell itu sendiri merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan, Fuel Cell itu sendiri memiliki beberapa kelemahan, diantaranya:

a. Membutuhkan biaya yang besar.

b. Sulit untuk di distribusi.

c. Proses ekstraksi hidrogen saat ini masih banyak menggunakan batuan bahan bakar fosil.

d. Infrastruktur yang ada tidak di desain untuk mengakomodasi bahan bakar hidrogen.

Solusi dari permasalahan ini dapat dilakukan adalah dengan menjaga kestabilan lingkungan, menggunakan sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan, membatasi penggunaan bahan bakar berbahan dasar fosil, dan melakukan penanaman hutan secara berkala.