Rumus dan Bunyi Hukum Gay Lussac dalam Ilmu Kimia

Ilustrasi membaca buku fisika. Foto: Unsplash

Bagi Anda yang masuk di jurusan IPA, tentu pernah mendengar tentang Hukum Gay Lussac dalam mata pelajaran Kimia. Bunyi Hukum Gay Lussac perlu diketahui agar bisa lebih memahami materi tekanan dalam ilmu kimia.

Ada pula rumus dalam menentukan tekanan yang juga penting untuk dipelajari bagi siswa jurusan IPA. Hukum Gay Lussac bisa ditemukan saat duduk di kelas 11.

Hukum Gay Lussac bukan hanya sekadar pelajaran yang hanya bisa ditemukan di bangku sekolah saja. Ilmu ini juga bisa diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika sedang menghangatkan makanan yang tersisa di rumah menggunakan microwave.

Saat menghangatkan makanan tersebut, udara di dalam microwave akan meningkat. Selain itu, masih banyak contoh lain yang akan dibahas di materi ini. Agar lebih jelas, simak pemaparan tentang rumus dan hukum Gay Lussac berikut ini.

Profil Joseph Louis Gay-Lussac

Ilustrasi membaca buku kimia. Foto: Pexels

Joseph Louis Gay Lussac adalah ahli kimia dan fisika yang memiliki andil besar dalam perkembangan ilmu pengetahuan, salah satunya merumuskan Hukum Gay Lussac.

Gay Lussac lahir pada 6 Desember 1778 di Saint-Leonard-de-Noblat, Prancis. Ia mengembuskan napas terakhirnya di Paris, Prancis, pada 9 Mei 1850.

Pada tahun 1802, Gay Lussac melakukan percobaan dengan menyelidiki hubungan antara suhu dan tekanan dalam suatu wadah tertutup pada volume yang konstan. Ia menemukan hubungan ini saat sedang membuat termometer udara.

Percobaan Gay Lussac tersebut menghasilkan pernyataan bahwa jika volume gas yang terdapat pada bejana tertutup konstan, maka suhu mutlak akan sebanding dengan tekanan gasnya.

Bunyi hukum yang dirumuskan pada tahun 1802 ini cukup berkaitan dengan Hukum Charles. Hal ini karena Hukum Boyle yang dicetuskan Gay Lussac juga termasuk rujukan dari hasil penelitian Jacques Charles.

Bunyi Hukum Gay-Lussac

Ilustrasi mempelajari konsep kimia. Foto: Pexels

Hukum Gay Lussac adalah hukum yang membahas tentang hubungan antara suhu dan tekanan dari gas ideal pada kondisi volume yang tetap atau konstan.

Mengutip buku Bongkar Pola Soal UNBK SMA/MA IPA 2020 oleh Trisnowati (2019), bunyi Hukum Gay Lussac yakni sebagai berikut:

"Tekanan suatu gas akan berbanding lurus dengan suhu absolutnya pada keadaan volume yang konstan (isokhorik)."

Artinya, jika suhu gas meningkat, tekanannya juga akan meningkat jika massa dan volume gas tersebut tetap konstan atau tidak berubah. Hukum ini kemudian bisa dijelaskan dalam rumus matematika sederhana.

Rumus Hukum Gay-Lussac

Ilustrasi materi kimia memiliki banyak materi pembelajaran, salah satunya Hukum Gay Lussac. Foto: Pexels

Hukum Gay Lussac bisa dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

P1 = Tekanan gas pada keadaan pertama (N/m3)

T1 = Suhu mutlak gas pada keadaan pertama (°K)

P2 = Tekanan mutlak gas pada keadaan kedua (N/m3)

T1 = Suhu mutlak gas pada keadaan kedua (°K)

Rumus hukum Gay Lussac di atas dapat digunakan untuk memperkirakan salah satu variabel gas pada kondisi yang berbeda jika semua syarat variabel gas telah diketahui.

Grafik Hukum Gay-Lussac

Ilustrasi grafik Hukum Gay Lussac. Foto: Fisika Zone

Jika hubungan antara tekanan dan suhu gas pada hukum Gay Lussac dibuat dalam grafik, maka hasilnya tampak seperti pada gambar grafik di atas. Grafik tersebut disebut juga dengan grafik isokhorik.

Dikutip dari Taktis Belajar Fisika untuk SMA/MA oleh Bob Foster, dkk., (2016: 115), grafik isokhorik adalah grafik yang menggambarkan suatu proses perubahan keadaan gas pada volume tetap.

Penerapan Hukum Gay-Lussac pada Kehidupan Sehari-hari

Ilustrasi kaleng soda menerapkan Hukum Gay Lussac. Foto: Pexels

Seperti yang telah disebutkan, Hukum Gay Lussac banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Adapun beberapa contoh penerapan Hukum Gay Lussac pada kehidupan sehari-hari, yaitu:

1. Penggunaan Kaleng Soda

Jumlah gas yang terlarut pada minuman bersoda akan sebanding dengan tekanan gas dalam cairan minuman soda tersebut.

2. Botol atau Kaleng Aerosol

Melempar botol atau kaleng aerosol ke dalam api akan menyebabkan tekanan gas di dalam botol meningkat. Hal ini akan menyebabkan sebuah ledakan.

3. Penggunaan Penanak Nasi

Ketika Anda menyalakan sebuah rice-cooker atau penanak nasi, suhu di dalamnya akan meningkat. Meningkatnya suhu akan sebanding dengan tekanan gas di dalam rice-cooker.

Baca Juga: Rumus dan Contoh Soal Hukum Charles dalam Fisika

Contoh Soal Hukum Gay-Lussac dan Pembahasan

Ilustrasi berlatih soal kimia. Foto: Pexels

Agar lebih jelas, berikut adalah beberapa contoh soal Hukum Gay Lussac dan pembahasan yang bisa dipelajari.

Contoh Soal 1

Sebuah bejana tertutup terdapat gas di dalamnya dengan suhu mula-mula 27°C. Berapa suhu ruangan tersebut jika tekanan diubah menjadi dua kali tekanan semula?

Pembahasan:

Diketahui:

P₁ = P

P2 = 2P

T1 = 27°C + 273 = 300 K

Ditanya: T2

Jawab:

P₁/P₂ = T1/T2

P/300 = 2P/T2

1/300 = 2/T2

T2 = 2(300) = 600 K

T2 = 600 - 273

T2 = 327°C

Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 327°C.

Contoh Soal 2

Suatu gas dengan volume konstan punya tekanan awal 2 atm dan tekanan akhirnya 4 atm. Suhu akhir gas adalah 30°C. Berapa suhu awal gas tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:

P1 = 2 atm

P2 = 4 atm

T2 = 30°C + 273 = 303 K

Ditanya: T1

Jawab:

P1/T1 = P2/T2

2 atm/T1 = 4 atm/303 K

T1 = 2 atm x 303 K / 4 atm

T1 = 151,5 K

T1 = (151,5 - 273)

T1 = -121,5°C

Jadi, suhu awal gas tersebut adalah -121,5°C.

(DLA & SFR)