Tekanan terbagi ke dalam beberapa macam. Ada tekanan zat padat, zat cair dan zat gas. Pada kesempatan ini, mari berkenalan dengan tekanan zat gas melalui contoh soalnya. Berikut kami siapkan contoh soal tekanan zat gas yang bisa kamu kerjakan.
Rumus Tekanan Zat Gas
Sebelum mengerjakan contoh soal tekanan zat gas, ketahui dulu beberapa rumus penting berikut.
Bagaimana pemanfaatan rumus ini dalam menyelesaikan masalah? Langsung cek contoh soal tekanan zat gas dan pembahasannya di bawah ini.
Contoh Soal Tekanan Zat Gas dan Pembahasannya
Soal 1
Ruang tertutup yang volumenya 0,2 m^3 berisikan gas dengan tekanan 60.000 Pa. Jika Baki mengubah tekanan menjadi 80.000 Pa, maka berapakah volume gasnya?
Pembahasan
Seperti yang tertera di soal, volume awal (V1) = 0,2 m^3 dan tekanan awal (P1) = 60.000 Pa. Maka, jika tekanan diubah ke 80.000 Pa, maka volume gasnya adalah:
P1 . V1 = P2 . V2
60.000 . 0,2 = 80.000 . V2
V2 = 60.000 . 0,2 / 80.000
V2 = 0,15 m^3
Jadi, volume gas akhirnya adalah 0,15 m^3.
Soal 2
Sebuah gas pada ruang ruang tertutup memiliki tekanan sebesar P dan volume V. Jika gas tersebut ditekan dengan sejumlah gaya tertentu (F) sehingga tekanannya berubah menjadi 5x dari tekanan awal, maka berapakah volume gas akhir apabila tidak terjadi perubahan suhu?
Pembahasan
Sebelum mengerjakan, tuliskan dulu apa saja yang diketahui dalam soal, yakni:
P1 = P
P2 = 5P1
V1 = V
Untuk mengetahui volume gas akhir, maka kamu dapat melakukan cara berikut.
P1 . V1 = P2 . V2
P1 . V1 = 5P1 . V2
Maka, kamu memperoleh:
V1 = 5V2
V2 = ⅕ V1
Jadi, setelah tekanan berubah menjadi 5x tekanan awal, maka volume gas berubah menjadi ⅕ dari volume gas awal.
Soal 3
Gas dalam ruang tertutup mempunyai volume 0,5 L. Sementara, tekanannya 2 atm dan suhu 27 derajat Celcius. Jika volumenya bertambah menjadi 1 L dan suhunya menjadi 77 derajat Celcius, maka berapakah besar tekanan gas tersebut (dalam atm)?
Pembahasan
Untuk menjawab soal ini, kamu dapat menggunakan persamaan gas ideal berikut ini.
P . V / T = konstan
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
Seperti yang tertera di soal bahwasanya:
P1 = 2 atm
V1 = 0,5 L atau sama dengan 5 x 10^-4 m^3
T1 = 27 Celcius atau sama dengan 27 + 273 = 300 K
V2 = 1 L atau sama dengan 1 x 10^-3 m^3
T2 = 77 Celcius atau sama dengan 77 + 273 = 350 K
Maka, untuk mencari besar tekanan gas tersebut, kamu bisa mengikuti langkah berikut.
2 . 5 x 10^-4 / 300 = P2 . 1 x 10^-3 / 350
10 x 10^-4 / 300 = P2 . 1 x 10^-3 / 350
Kali silang sehingga:
(10 x 10^-4) 350 = (P2 x 10^-3) 300
0,35 = 0,3P
P = 0,35 / 0,3
P = 1,1666 atau dibulatkan 1,17 atm
Jadi, tekanan gas tersebut adalah 1,17 atm apabila volumenya 1 L dan suhunya 77 derajat Celcius.
Soal 4
Suatu gas ideal sebanyak 4 L berada pada tekanan 1,5 atm dan suhu 27 Celcius. Lalu, gas tersebut dipanaskan sehingga suhunya naik menjadi 47 Celcius dan volumenya menjadi 3,2 L. Maka, berapakah besar tekanan gas tersebut sekarang?
Pembahasan
Untuk mengerjakan soal ini, kamu dapat menggunakan cara yang sama seperti pada soal 3. Masih ingat bagaimana caranya? Baiklah, tuliskan persamaan berikut.
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
Lalu, tuliskan unsur-unsur yang diketahui dalam soal, yakni:
P1 = 1,5 atm
V1 = 4 L atau sama dengan 4 x 10^-3 m^3
T1 = 27 C atau sama dengan 27 + 273 = 300 K
V2 = 3,2 L atau sama dengan 3,2 x 10^-3 m^3
T2 = 47 C atau sama dengan 47 + 273 = 320 K
Lalu, masukkan nilai tersebut ke dalam persamaan di atas:
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
1,5 . 4 x 10^-3 / 300 = P2 . 3,2 x 10^-3 / 320
6 x 10^-3 / 300 = 3,2P2 x 10^-3 / 320
Kalikan silang sehingga:
(6 x 10^-3) 320 = (3,2P2 x 10^-3) 300
1,92 = 0,96P2
P2 = 1,92 / 0,96
P2 = 2 atm
Jadi, sekarang tekanan gas tersebut adalah 2 atm.
Itulah beberapa contoh soal tekanan zat gas yang bisa kamu jadikan bahan belajar. Jika sudah memahaminya, maka kamu bisa lanjut mengerjakan contoh soal tekanan hidrostatis dan tekanan zat padat. Cus kerjakan!
