Hukum Boyle
Hukum Boyle (juga disebut hukum Mariotte dan hukum Boyle-Mariotte) adalah hukum tentang gas ideal.
Hukum dapat dinyatakan sebagai berikut:
Untuk jumlah tetap gas ideal yang disimpan pada suhu tetap, P (tekanan) dan V (volume) berbanding terbalik.
Dengan kata lain, volume massa gas ideal yang konstan pada suhu konstan berbanding terbalik dengan tekanan yang diterapkan padanya.
Dalam simbol, hukumnya adalah:
P ∝ 1 V {\displaystyle P\propto {\frac {1}{V}}}} 
atau
P V = k {\displaystyle PV = k} 
di mana P adalah tekanan gas, V adalah volume gas, dan k adalah konstanta.
Untuk massa gas tertentu pada suhu konstan, hasil kali tekanan dan volume adalah konstan. Saat volume berkurang, tekanan meningkat secara proporsional, dan sebaliknya. Misalnya, ketika tekanan berkurang separuh, volumenya menjadi dua kali lipat.
Misalkan Anda memiliki tangki yang berisi volume gas tertentu pada tekanan tertentu. Apabila Anda mengurangi volume tangki, jumlah partikel gas yang sama sekarang terkandung dalam ruang yang lebih kecil. Oleh karena itu, jumlah tumbukan meningkat. Oleh karena itu, tekanannya lebih besar.
Bayangkan Anda memiliki gas pada tekanan tertentu (P1 ) dan volume (V1 ). Jika Anda mengubah tekanan ke nilai baru (P2 ), volume berubah ke nilai baru (V2 ). Kita bisa menggunakan hukum Boyle untuk menggambarkan kedua set kondisi tersebut:
P 1 V 1 = k {\displaystyle P_{1}V_{1}=k} 
P 2 V 2 = k {\displaystyle P_{2}V_{2}=k} 
Konstanta, k, adalah sama dalam kedua kasus, sehingga kita bisa mengatakan yang berikut ini:
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}} 
Contoh: Tekanan gas adalah 3 atm dan volumenya 5 liter. Jika tekanan dikurangi menjadi 2 atm, berapa volumenya?
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}}
V 2 = P 1 V 1 P 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {P_{1}V_{1}}{P_{2}}}} 
V 2 = 3 ∗ 5 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {3*5}{2}}}} 
V 2 = 15 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {15}{2}}}} 
V 2 = 7,5 {\displaystyle V_{2}=7,5} 
∴ Volumenya akan menjadi 7,5 liter.
Hukum itu ditemukan oleh Robert Boyle pada tahun 1662, dan setelah itu secara independen oleh Edme Mariotte pada tahun 1679.
Animasi yang menunjukkan hubungan antara tekanan dan volume, jumlah dan suhu gas konstan.
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa yang dimaksud dengan hukum Boyle?
J: Hukum Boyle (juga disebut hukum Mariotte dan hukum Boyle-Mariotte) adalah hukum tentang gas ideal yang menyatakan bahwa untuk jumlah gas ideal yang tetap yang disimpan pada suhu konstan, tekanan (P) dan volume (V) berbanding terbalik.
T: Bagaimana kita bisa mengekspresikan Hukum Boyle secara matematis?
J: Kita bisa mengekspresikan Hukum Boyle secara matematis sebagai P ∝ 1/V atau PV = k, di mana P adalah tekanan gas, V adalah volume gas, dan k adalah konstanta.
T: Siapa yang menemukan hukum ini?
J: Hukum ini ditemukan oleh Robert Boyle pada tahun 1662, dan kemudian secara independen oleh Edme Mariotte pada tahun 1679.
T: Apa artinya ketika kita mengatakan bahwa P dan V berbanding terbalik?
J: Ini berarti bahwa ketika salah satu meningkat, yang lain menurun secara proporsional - jadi jika Anda mengurangi volume tangki yang berisi sejumlah gas pada tekanan tertentu, maka karena meningkatnya tabrakan antara partikel yang dihasilkan dari terkandung dalam ruang yang lebih sedikit, tekanan akan meningkat.
T: Bagaimana kita menggunakan Hukum Boyle untuk menghitung perubahan tekanan atau volume?
J: Kita bisa menggunakan Hukum Boyle untuk menghitung perubahan tekanan atau volume dengan menggunakan dua persamaan - P1V1 = k dan P2V2 = k - di mana k tetap konstan, sementara P1/V1 atau P2/V2 berubah, tergantung apa yang Anda coba hitung.
T: Dapatkah kita menerapkan hukum ini pada gas nyata juga?
J: Tidak - ini hanya berlaku untuk gas ideal karena tidak memiliki gaya antarmolekul di antara mereka.
