KEPADATAN GAS

 

Abstrak

Banyak zat di sekitar kita yang berbentuk gas. Gas adalah zat  paling sederhana, yang dapat mengisi wadah apa pun yang  ditempatinya. Suatu gas dapat digambarkan sebagai kumpulan molekul dengan gerakan kacau, acak tetapi terus menerus, dengan kecepatan yang meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Molekul-molekul gas berjauhan, kecuali ketika bertabrakan, dan bergerak secara independen satu sama lain.

Kata kunci: Zat Gas dan Pengertiannya

Pendahuluan

Sifat penting dari setiap gas adalah kepadatannya. Dan untuk padatan, massa jenis suatu unsur atau senyawa tetap konstan karena molekul-molekulnya terikat bersama. Misalnya, jika Anda menemukan bongkahan emas murni di bumi atau jika Anda menemukan bongkahan emas murni di bulan, maka massa jenis yang diukur akan hampir sama. Namun, untuk gas, kepadatannya bisa sangat bervariasi  karena molekulnya bisa bergerak bebas. Udara di permukaan bumi memiliki kepadatan yang sangat berbeda dengan udara yang berada 50 km di atas bumi.

Ada dua cara untuk mengamati kepadatan:

1. Aksi molekul udara dalam skala kecil

Bermula dari efek skala kecil, menurut teori kinetik gas, gas tersusun dari sejumlah besar molekul dengan ukuran yang  sangat kecil dibandingkan dengan jarak antar molekul. Molekul-molekul tersebut bergerak terus menerus secara acak  dan sering bertabrakan satu sama lain dan dengan dinding wadah. Karena adanya molekul yang bergerak, gas  memuai sehingga memenuhi wadah.

2.  Aksi skala besar dari sejumlah besar molekul.

Dalam skala yang lebih besar, massa jenis adalah variabel keadaan suatu gas, dan perubahan massa jenis selama suatu proses diatur oleh hukum termodinamika. Molekul gas sangat kecil. Dalam satu meter kubik, jumlah molekul kira-kira 10 pangkat 23. (Artinya 1 diikuti 23 angka nol) Untuk gas yang diam, molekul-molekulnya bergerak secara acak. Karena jumlah molekulnya sangat banyak dan gerak setiap molekulnya acak, maka nilai massa jenisnya sama di seluruh wadah.

Rumusan Masalah

1. Jelaskan definisi dari massa gas?

2. Mengapa gas dapat dimampatkan sehingga volumenya kecil?

Pembahasan

1. Definisi Massa Gas

Massa jenis gas didefinisikan sebagai massa gas dibagi dengan volume yang membatasi gas tersebut. Ada variabel keadaan terkait yang disebut volume spesifik yang merupakan kebalikan dari kepadatan r . Volume spesifik v diberikan oleh:

• v = 1 /r

Volume spesifik sering digunakan ketika menyelesaikan soal gas statis yang volumenya diketahui, sedangkan massa jenis digunakan untuk soal gas bergerak. Mereka adalah variabel keadaan yang setara.

2. Volume Gas

Gas memiliki sifat  mudah terkompresi dibandingkan dengan benda padat atau  cair. Ini karena bersifat kompresibel. Menurut Sains, mengkompres suatu benda akan mengurangi volumenya. Cairan cenderung sulit untuk dikompresi namun bukannya tidak dapat dimampatkan seperti halnya pada sistem rem hidrolik. Sedangkan benda padat sangat sulit untuk dikompres. Hanya  material tertentu yang dapat  dikompresi sesedikit karet. Namun gas mempunyai sifat  mudah dikompresi atau dimampatkan. Hal ini disebabkan oleh sifat partikel gas. 

Menurut teori kinetik molekul, gas terdiri dari partikel-partikel yang bergerak dan mempunyai jarak antar partikel yang besar. Sedangkan jarak antar molekul gas mengikuti volumenya.  Menurut Chemistry LibreTexts, dalam kondisi standar, jarak antar partikel gas kira-kira sepuluh kali diameter molekul itu sendiri, menyebabkan jarak antar partikel sangat jauh. Ruang antar partikel  memungkinkan terjadinya kompresi gas. Ketika gas dikompresi, volumenya berkurang, menyebabkan molekul-molekulnya saling berdekatan. Semakin kecil volumenya, semakin kecil jarak antar partikel. Pada titik tertentu, gas dapat terus dikompresi hingga partikel-partikelnya saling terdorong. Oleh karena itu, gas berubah  menjadi cair.

Kesimpulan

Dari materi yang dapat kita pelajari diatas, dapat kita ketahui bahwa gas memiliki kepadatan yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan cairan dan padatan. Partikel-partikel gas berada dalam keadaan yang sangat terdispersi.

Daftar Pustaka

Hall Nancy (nasa.com). 2021. Gas Density. (Diakses pada tanggal 22 Oktober 2023). https://www-grc-nasa-gov.translate.goog/www/k-12/airplane/fluden.html?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=id&_x_tr_hl=id&_x_tr_pto=tc

Prof. Nurhadi Mukhamad, M.Si. (repository.unmul.ac.id). 2021. Gas dan Termodinamika. (Diakses pada tanggal 22 Oktober 2023). https://repository.unmul.ac.id/bitstream/handle/123456789/16100/Buku%20Gas%20dan%20Termodinamika_15.5x23%20cm.pdf?sequence=1#:~:text=Zat%20yang%20dimasukkan%20dalam%20suatu,dengan%20volume%20wadah%20yag%20ditempati