Anna's Life as a Mom & Chemical Engineer

BAB I
PENDAHULUAN


1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui sistem kerja gas ideal yang terjadi di alam terbuka yang dilakukan pada skala labotarium dan menghitung konstanta laplance dari hasil percobaan.

1.2 Latar belakang

Suatu gas ideal (ideal gas) merupakan gas yang akan mempunyai sifat sederhana yang sama dibawah kondisi. Diberikan sebuah massa nM dari sesuatu gas didalam keadaan setimbang termal maka dapat mengukur tekanan P, temperatur T, dan volume V. Dalam hal ini gas ideal dalam bidang teknik kimia dilakukan menggunakan teknik perhitungan konstanta laplance.

BAB II
DASAR TEORI

Gas ideal adalah gas dimana persamaan PV = nRT (persamaan gas ideal) tetap berlaku untuk seluruh tekanan dan suhu. Ini adalah model yang idealisasikan, bekerja pada paling baik pada tekanan sangat rendah dan suhu sangat tinggi, ketika molekul gas terpisah jauh dan dalam gerakan yang cepat. Persamaan ini juga sangat baik (dengan toleransi hanya beberapa persen) pada tekanan (sekian atm saja) dan pada suhu jauh diatas titik cair gas (zemansky,1985).
Hukum – hukum gas dari Boyle, charles dan Gay Lussac dari bantuan teknik yang sangat berguna disains yaitu menjaga satu atau lebih variable tetap konstan untuk melihat akibat dari perubahan satu variable saja. Hukum-hukum ini sekarang dapat digabungkan menjadi satu hubungan yang lebih umum antara tekanan, volume, dan temperature dari gas dengan jumlah tertentu:

. . . . . . (1)

Hubungan ini menunjukkan bagaimana besaran P, V, atau T akan berubah ketika yang lainnya berubah. Hubungan ini mengecil menjadi hukum Boyle, Charles, atau Gay-Lussac ketika temperature, tekanan atau volume berturut-turut tetap dijaga konstan (Giancoli,2001).
Hukum gas ideal, sebagai berikut:
1. Hukum Boyle
Tekanan (P) berbanding terbalik dengan volume (V) pada temperature tetap dan untuk sejumlah tertentu gas, yaitu P atau P V = konstan atau P1 V1 = P2 V2
2. Hukum Charles atau Gay-Lussac
Sejumlah tertentu gas pada tekanan tetap (dalam keadaan isobar), volume (V) berbanding lurus dengan temperature (T), hubungannya adalah

atau . . . . . (2)

Dimana T adalah temperature pada skala absolute

= . . . . . . (3)

3. Hukum Gas Ideal
Hukum Boyle dan hukum charles atau huku Gay lussac dapat digabungkan bersama, yaitu untuk sejumlah massa tertntu dari gas.

. . . . . . . (4)

Kondisi sejumlah massa tertentu dapat dihilangkan dengan hipotesis Avogadro yang menyatakan bahwa pada kodisi temperature dan tekanan yang sama, gas–gas dengan volume sama akan mengandung jumlah molekul yang sama, maka persamaannya:

. . . . . . (5)

Dimana n adalah banyaknya mol dan R adalah konstanta gas (Dogra,1990).

Jenis-jenis proses termodinamika ada 4 jenis yaitu:
1. Proses Adiabatik
Proses adiabatic adalah proses perubahan keadaan system tampa adanya kalor yang masuk atau keluar dari system (gas) kurva adiabatic menunjukkan bahwa pada proses adiabatic terjadi perubahan suhu, tekanan dan volume dengan P V = konstan dan = Cp / Cv karena tidak terjadi perubahan kalor ( Q = O ) serta usaha yang dilakukan sitem hanya merubah energi dalamnya.

P3


P2


P1

V1 V2
(gambar 2.1 : Grafik Proses Adiabatik)

2. proses isokhorik
Proses isohkorik ( isochoric process) adalah proses volume konstan ketika volume suatu sistem termodinamika konstan, sistem tidak melakukan kerja dengan lingkungannya maka W = 0 dan

U2 – U1 = Au = Q





P2

P1 =P2

P1

V1 = V2
(Gambar 2.2 : Grafik Proses Isokherik)
(Giancoli,2001)
3. Proses isobaric
Proses isobaric adalah proses tekanan konstan secara umum tidak satupun dari ketiga kuantitas Au, Q dan W adalah nol pada proses isobaric, Tapi menghitung W adalah sangat mudah.

W = P ( V2 - V1 )

P1 = P2





V1 V2
(Gambar 2.3 : Grafik Proses Isobarik)


4. proses isothermal
Didefinisikan pada proses suhu konstan agar proses menjadi isothermal setiap aliran panas yang masuk dan keluar system harus berlangsung dengan cukup lambat sehingga kesetimbangan termal terjaga, secara umum tidak satupun konstan Au, a atau W adalah nol pada proses isothermal ( giancoli,2001).


=BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan fungsi

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
1. Pompa udara
Berfungsi untuk memompa udara ke dalam vessel
2. Manometer
Berfungsi untuk mengukur selisih zat cair hasil pemompaan
3. Vessel/ tabung tekanan
Berfungsi sebagai tabung tampat udara

3.2 Bahan Yang Digunakan

Bahan yang digunakan adalah zat cair untuk mengisi manometer

3.3 Prosedur Kerja

1. Mengisi manometer dengan zat cair
2. Menjepit Manometer disisi vessel (tabung tekanan) dan menghubungkan salah satu lengan manometer ke saluran keluaran pada katup tekanan.
3. Menutup katup pembuka udara
4. memompa udara ke dalam vessel hingga selisih zat cair pada kedua lengan manometer kurang lebih 17-20 cm, lalu menghentikan pompa.
5. Menunggu beberapa saat hingga tercapai tekanan mantap, kemudian membaca perbedaan tinggi h pada kedua lengan manometer
6. Mengulangi percobaan 4,5,6 sampai sepuluh kali
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN


4.1 Data Hasil Percobaan

Tabel hasil pengamatan
(Tabel 4.1 : Gas Ideal)
NO h1 (Cm) h2 (Cm) Δh (h1 – h2)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 17,3
19,3
17,3
19,3
18,3
17,5
19,4
17,5
19.5
19.4 4,8
2,3
2
2,4
2,4
2,3
3,1
3,1
3,2
1,2 12,5
17
15,3
16,9
15,9
15,2
16,3
14,4
16,3
18,2


4.2 Pembahasan

Percobaan ini sangat membutuhkan ketelitian tidak hanya dalam merangkai alatnya tapi juga pada saat percobaan. Misalnya saja waktu, disini waktu sangat mempengaruhi dan sangat penting, dimana semakin lama menekan katup vessel maka angka tekanan mantap akan semakin jauh jadi penekanan katup vessel harus dilakukan sesingkat-singkatnya atau secepat mungkin agar tercapai angka tekanan mantap atau hasil yang diperoleh lebih akurat. Selain waktu, kejeliaan mata juga sangat berpengaruh dalam percobaan ini karena semakin teliti dan jeli dalam melihat angka tekanan makan hasil percobaan akan semakin menjadi lebih akurat.
Dalam menentukan percobaan, untuk menentuka nilai h1 dan h2 pratikan harus menunggu beberapa saat hingga tercapai tekanan mantap (steady presure) agar kesetimbangan gas dalam vessel tercapai. Udara dalam vessel tidak langsung mencapai tekanan mantap pada saat pemompaan dihentikan. Hal ini disebabkan suhu udara yang dilepas oleh pompa tidak sama degan suhu didalam vessel.
Berdasarkan perhitungan kita dapat mencari selisih dari h1 dan h2 ( h) dengan cara h1 dikurangi h2 yang didapat dari 10 kali percobaan. Dari perhitungan kita kita juga dapat menentukan besar konstanta laplance yaitu sebesar 1,1744, nilai ini didapatkan dari hasil rata-rata 10 kali data hasil percobaan yang kemudian dihitung dengan rumus pada perhitungan nilai sesuai dengan nilai konstanta laplance pada teori yang ada yaitu nilai γ > 1.


BAB V
PENUTUP


5.1 Kesimpulan

Kesimpulan pada percobaan ini adalah
1. Factor-faktor yang mempengaruhi penentuan konstanta laplance adalah waktu, tekanan, dan temperature.
2. Nilai konstanta laplance yang diperoleh adalah 1,1744.

5.2 Saran

Disarankan kepada setiap pratiakan agar selalu memperhatikan dan penuh konsentrasi dalam melakukan percobaan ini karena percobaan ini membutuhkan ketelitian dan konsentrasi yang tinggi.

DAPTAR PUSTAKA

Dogra, S dan Sk Dogra, 1990, Kimia Fisika Dan Soal-Soal, UI Press, Jakarta.
Giancoli, Douglas. C, 2001, Fisika Jilid 1 Edisi 5, Erlangga, Jakarta.
Renreng, Abdullah, 1985, Asas-Asas Ilmu Alam Universitas Jilid Dua, Badan Kerjasama Perguruan Tinggi Negeri, Indonesia Bagian Timur.
Sears dan zemasky, 1985, Fisika Untuk Universitas 1, Erlangga, Jakarta.

LAMPIRAN

Perhitungan
Perhitungan untuk besar nilai 
Diketahui h1 =
 =
 =

1 =
2 =
3 =
4 =
5 =
6 =
7 =
8 =
9 =
10 =
1 =
2 =
3 =
4 =
5 =
6 =
7 =
8 =
9 =
10 =


Jumlah pengamatan k = 10
xi = 


I Nilai terukur xi (cm) Deviasi (xi - )
(xi - )2

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 1,35
1,14
1,13
1,14
1,15
1,15
1,19
1,2
1,2
1,06 0,179
(1,14 – 1,171) = -0,031
(1,13 – 1,171) = -0,041
(1,14 – 1,171) = -0,031
(1,15 – 1,171) = -0,021
(1,15 – 1,171) = -0,021
(1,19 – 1,171) = 0,019
(1,2 – 1,171) = 0,029
(1,2 – 1,171) = 0,029
(1,06 – 1,171) = -0,111 0,032
0,001
(-0,041)2 = 0,002
(-0,031)2 = 0,001
(-0,021)2 = 0,0004
(-0,021)2 = 0,0004
(0,019)2 = 0,0004
(0,029)2 = 0,0008
(0,029)2 = 0,0008
(-0,111)2 = 0,01

Deviasi standar rata-rata ( )
=
= 0,023
Nilai yang sebenarnya
=
Keseksamaannya = 100 %
= 100 %
= 100 % - 0,02 %
= 99,98 %
Konstanta laplance

=
= 1,1744



semoga manfaat