Apa Itu Gas Nyata? Ini Penjelasan Selengkapnya

Gas Nyata adalah Apa? Ini Penjelasan Selengkapnya. Foto: Pexels

Kamu mungkin sering mendengar istilah gas nyata dan gas ideal. Gas ideal adalah suatu konsep atau model gas yang dianggap sempurna. Meski begitu, tak ada gas yang benar-benar sempurna dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam kehidupan, hanya ada beberapa gas yang kondisinya mendekati ideal. Nah, konsep "gas yang hampir ideal" itulah yang disebut sebagai gas nyata.

Untuk memahami tentang gas nyata, simak penjelasan selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Gas Nyata

Pengertian Gas Nyata. Foto: Pexels

Gas nyata adalah gas yang mengikuti hukum gas dalam kondisi tertentu. Seperti yang sudah dijelaskan di atas, gas nyata bukanlah gas ideal. Agar gas nyata ada, tekanannya harus rendah, dan suhunya harus tinggi.

Gas nyata disebut juga gas non-ideal. Gas nyata tidak mengikuti teori kinetik molekuler, sehingga menyimpang dari gas ideal.

Faktor-faktor yang menjadikan sebuah gas menjadi gas nyata dan bukan gas ideal adalah sebagai berikut:

Partikel gas dari gas nyata bergerak dan berinteraksi satu sama lain. Tabrakan ini tidak elastis, yang berarti ada sedikit energi kinetik yang hilang.

Ada beberapa model untuk menjelaskan persamaan keadaan gas nyata, tetapi yang paling sering digunakan adalah model Van Der Waals.

Baca Juga: Sifat Gas Ideal dan Ciri-cirinya yang Perlu Diketahui

Persamaan Van Der Waals

Persamaan Van Der Waals. Foto: Pexels

Dalam merumuskan gas ideal, volume fisik maupun tarik menarik antar molekul gas diabaikan. Penyimpang yang terjadi pada gas nyata disebabkan adanya gaya tarik-menarik antar molekul dan volum molekul-molekulnya tidak dapat diabaikan.

Oleh karena itu, volume dan tekanan gas dalam persamaan gas ideal perlu dikoreksi. Van der Waals pada tahun 1873 membuat koreksi atas persamaan gas ideal.

Persamaan van der Waals karenanya dituliskan sebagai berikut:

(P + a/Vm²) (Vm - b) = RT

dan dapat pula ditulis sebagai

(P + an²/V²) (V - nb) = nRT

Keterangan:

Ketika volume molar Vm besar, b menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan Vm, a/Vm² menjadi diabaikan terhadap P, dan persamaan van der Waals direduksi menjadi hukum gas ideal, PVm = RT.

Mengutip dari situs p2k.stekom.ac.id, persamaan ini tersedia melalui penurunan rumus tradisionalnya (suatu persamaan keadaan mekanika), atau melalui penurunan rumus berdasarkan termodinamika statistik, yang terakhir menyediakan fungsi partisi pada sistem dan memungkinkan fungsi termodinamika untuk ditentukan.

Ini berhasil mendekati perilaku cairan nyata di atas suhu kritis dan secara kualitatif masuk akal untuk keadaan cairan dan tekanan gas rendah mereka pada suhu rendah.

Namun, di dekat transisi antara gas dan cair, dalam kisaran p, V, dan T di mana fase cairan dan fase gas berada dalam kesetimbangan, persamaan van der Waals gagal untuk secara akurat memodelkan perilaku eksperimental yang diamati, khususnya bahwa p adalah fungsi konstan dari V pada suhu yang diberikan.

Dengan demikian, model van der Waals tidak hanya berguna untuk perhitungan yang dimaksudkan untuk memprediksi perilaku nyata di daerah dekat titik kritis.

Contoh Gas Nyata

Contoh Gas Nyata. Foto: Pexels

Penting untuk dipahami bahwa hampir semua gas dapat berperilaku seperti gas nyata jika ditempatkan pada kondisi yang sesuai.

Misalnya, dalam kondisi suhu dan tekanan standar (biasanya disingkat STP), perilaku udara dapat diperkirakan dengan menggunakan hukum gas ideal. Hal ini karena udara berperilaku seperti gas ideal pada kondisi suhu dan tekanan standar.

Namun, ketika tekanan yang diberikan pada udara ditingkatkan hingga besaran yang sangat tinggi, udara yang sama mulai menunjukkan penyimpangan yang signifikan dari hukum gas ideal dan mulai menunjukkan perilaku yang mirip dengan gas nyata.

Selain itu, peningkatan suhu absolut gas juga dapat menimbulkan efek serupa. Hal ini disebabkan karena peningkatan suhu absolut gas mengakibatkan peningkatan energi kinetik rata-rata molekul gas tersebut.

Hal ini, pada akhirnya akan mengakibatkan peningkatan jumlah interaksi antar molekul gas. Oleh karena itu, peningkatan suhu absolut udara juga dapat memicu penyimpangan besar dari perilaku ideal dan menjadikannya gas nyata.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa hampir semua gas dapat berperilaku seperti gas ideal maupun gas nyata.

Baca Juga: 5 Contoh Pemuaian yang Sering Ditemukan dalam Kehidupan

Perbedaan Gas Nyata dan Gas Ideal

Perbedaan Gas Nyata dan Gas Ideal. Foto: Pexels

Berikut beberapa perbedaan antara gas nyata dan gas ideal.

1. Definisi

Gas ideal mengikuti semua hukum gas di bawah semua kondisi tekanan dan suhu. Sementara gas nyata hanya mengikuti hukum gas dalam kondisi di mana tekanan rendah dan suhu tinggi.

2. Gerakan Molekul

Molekul dalam gas ideal bebas bergerak dan tidak berpartisipasi dalam interaksi antar partikel. Sementara molekul gas nyata bertabrakan satu sama lain dan tunduk pada interaksi antar partikel.

3. Volume Ditempati

Volume yang ditempati oleh gas ideal dapat diabaikan dibandingkan dengan volume total. Sementara volume yang ditempati oleh gas nyata sangat besar jika dibandingkan dengan volume totalnya.

4. Tekanan

Gas ideal memiliki tekanan tinggi. Sedangkan tekanan sebenarnya dalam gas nyata lebih rendah dari tekanan gas ideal.

5. Gaya

Tidak ada gaya tarik-menarik antarmolekul dalam gas ideal. Sementara gaya yang ada dalam gas nyata bersifat menarik atau menolak.

6. Rumus

Gas ideal mengikuti rumus; PV = nRT. Sedangkan gas nyata mengikuti rumus, (P + (an²/V²)) (V - nb) = nRT.

(DEL)