Hipotesis Avogadro

Termodinamika Atmosfer: Menyelami Fisika Pada Proses di Atmosfer

Daftar Isi

1. Hukum Tentang Gas

2. Persamaan Hidrostatik

3. Hukum Pertama Termodinamika - Panas dan Kerja Sistem

4. Proses Adiabatik

5. Uap Air dalam Udara

6. Stabilitas Statis

7. Hukum Kedua Termodinamika

Referensi:

Diterjemahkan dan dikembangkan dari: Atmospheric Thermodynamics, Jeremy A. Gibbs, https://gibbs.science/ teaching/efd/handouts /wallace_hobbs_ch3.pdf.

I. Hukum Tentang Gas

1.4 Hipotesis Avogadro

Untuk mendefinisikan berat gram-molekul atau mol dari suatu zat sebagai berat molekul, M, dari zat tersebut yang dinyatakan dalam gram.

Sebagai contoh, berat molekul air adalah 18,015; oleh karena itu, 1 mol air adalah 18,015 gram air. 

Jumlah mol n dalam massa m (dalam gram) dari suatu zat adalah sebagai berikut:

$$n=\frac{m}{M} \tag {4}$$

Karena massa yang terkandung dalam 1 mol dari berbagai zat membentuk rasio yang sama satu sama lain dengan berat molekul zat-zat tersebut, 1 mol dari suatu zat harus mengandung jumlah molekul yang sama dengan 1 mol dari zat lainnya.

Oleh karena itu, jumlah molekul dalam 1 mol dari suatu zat adalah suatu konstanta universal yang disebut dengan bilangan Avogadro, NA.

Nilai dari NA adalah 6,022 x 10²³ per mol.

Menurut hipotesis Avogadro, gas yang mengandung jumlah molekul yang sama akan menduduki volume yang sama pada suhu dan tekanan yang sama.

Dari hipotesis ini, dapat disimpulkan bahwa jika kita mengambil jumlah molekul yang sama dari setiap gas, konstanta R dalam persamaan gas ideal akan tetap sama. Di mana, 1 mol dari setiap gas tersebut akan mengandung jumlah molekul yang sama. 

Oleh karena itu, konstanta R dalam persamaan gas untuk 1 mol gas adalah sama untuk semua gas; dan disebut sebagai konstanta gas universal (R*).

Besar nilai R* adalah 8,3145 J.K⁻¹.mol⁻¹. Persamaan gas ideal untuk 1 mol dari setiap gas dapat ditulis sebagai berikut:

$$pV=R^{*}T \tag {5}$$

dan untuk n mol dari suatu gas apapun sebagai berikut:

$$pV=nR^{*}T  \tag {6}$$

Konstanta gas untuk satu molekul dari suatu gas juga merupakan konstanta universal, yang dikenal sebagai konstanta Boltzmann, k. Karena konstanta gas untuk NA molekul adalah R*, dengan hubungannya:

$$k=\frac{R^{*}}{N_{A}} \tag {7}$$

Oleh karena itu, untuk gas yang mengandung  \(n_0\) molekul per volume satuan, persamaan gas ideal adalah:

$$p=n_{0}kT \tag {8}$$

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?