Persamaan Gas Ideal

Persamaan keadaan (Equation of State) adalah persamaan yang menghubungkan antara tekanan, suhu dan volum jenis (spesific volume) dari suatu zat. Pada tulisan sebelum ini, kita telah melihat bagaimana hubungan dari ketiga properti ini melalui tabel yang berlaku untuk air.

Ada banyak jenis persamaan keadaan, namun yang paling sederhana diantaranya adalah persamaan gas ideal.

R  adalah konstanta proporsionalitas yang disebut dengan  gas constant memiliki nilai yang berbeda-beda tergantung jenis gas nya.

Persamaan diatas biasa ditulis dengan:

Karena 

dimana Ru merupakan konstanta gas universal (universal gas constant) dan M adalah berat molekul. Dan, massa adalah jumlah molekul di kalikan dengan berat molekul, yakni m = N.M, persamaan keadaan gas ideal dapat ditulis menjadi:

PV = N Ru T

Nilai untuk Universal Gas Constant, Ru dalam berbagai jenis satuan adalah sebagai berikut:

8.314 kJ/(kmol×K)

8.314 kPa×m3/(kmol×K)

1.986 Btu/(lbmol×R)

1545 ft×lbf/(lbmol×R)

10.73 psia×ft3/(lbmol×R)

Jika suatu gas mengalami tekanan yang jauh lebih rendah dari tekanan kritisnya dan suhu yang jauh lebih tinggi dari suhu kritisnya maka gas tersebut dapat diperlakukan sebagai gas ideal.

Jika suatu gas diperlakukan sebagai gas ideal, maka rumusan berikut berlaku pada gas tersebut:

Persamaan keadaan gas ideal sangat sederhana, namun range penerapannya terbatas, sehingga diperlukan suatu persamaan keadaan yang akurat pada range yang lebar. Persamaan keadaan lain yang dikenal antara lain adalah:

• Persamaan Van der Waals (salah satu persamaan keadaan yang terdahulu)
• Persamaan Beattie-Bridgeman (terkenal dan cukup akurat)
• Persamaan Benedict-Webb-Rubin (terbaru dan sangat akurat)

Persamaan Van der Waals:

dimana :

Persamaan Beattie-Bridgeman:

dimana

Persamaan Benedict-Webb-Rubin

Bahan presentasi bab ini: AMBIL DISINI