Cara Menghitung Menggunakan Hukum Boyle
Hukum Boyle menjelaskan hubungan terbalik antara tekanan dan volume untuk sejumlah gas pada suhu konstan. Ketika tekanan meningkat, volume berkurang secara proporsional—dan sebaliknya.
Rumusnya
P₁V₁ = P₂V₂
Dimana subskrip 1 dan 2 mengacu pada keadaan awal dan akhir.
Penataan ulang:
- V₂ = P₁V₁ / P₂
- P₂ = P₁V₁ / V₂
Contoh Langkah demi Langkah
Contoh 1: Tangki selam Sebuah tangki scuba menampung 11 L udara pada 200 bar (terkompresi). Pada tekanan atmosfer (1 bar), berapa volume yang ditempati gas tersebut?
V₂ = P₁V₁ / P₂ = (200 × 11) / 1 = 2.200 liter udara untuk bernapas
Contoh 2: Jarum Suntik Sebuah spuit berisi 60 ml udara dengan tekanan 1 atm. Jika Anda menekan pendorong hingga volumenya menjadi setengahnya, berapakah tekanan barunya?
P₂ = P₁V₁ / V₂ = (1 × 60) / 30 = 2 atm
PV = Hubungan Konstan
Kesimpulan utamanya: untuk jumlah gas yang tetap pada suhu konstan, hasil kali P × V selalu bernilai sama. Jika Anda memplot tekanan vs. volume, Anda mendapatkan hiperbola.
Keterbatasan
Hukum Boyle hanya berlaku untuk gas ideal pada suhu konstan. Gas nyata menyimpang pada tekanan yang sangat tinggi (tempat molekul berinteraksi) dan pada suhu mendekati titik didih (tempat terjadinya konversi gas menjadi cair).
Hukum Gas Gabungan
Ketika suhu juga berubah:
(P₁V₁) / T₁ = (P₂V₂) / T₂
(Suhu harus dalam Kelvin: K = °C + 273.15)
Gunakan kalkulator hukum gas kami untuk Hukum Boyle, Hukum Charles, dan Hukum Gas Gabungan.