Apa itu Gas Ideal?

Gas ideal adalah keadaan materi teoritis yang digunakan oleh fisikawan dalam analisis teori probabilitas.Gas ideal terdiri dari molekul yang saling memantul tanpa berinteraksi sama sekali.Tidak ada kekuatan daya tarik atau tolakan antara molekul, dan tidak ada energi yang hilang selama tabrakan.Gas ideal dapat sepenuhnya dijelaskan dengan volume, kepadatan dan suhu.

Persamaan negara untuk gas ideal, umumnya dikenal sebagai hukum gas ideal, adalah PV ' NKT.Dalam persamaan, n adalah jumlah molekul dan k adalah konstanta Boltzmanns, yang sama dengan sekitar 1,4 x 10 ^-23 joule per Kelvin.Yang biasanya lebih penting adalah bahwa tekanan dan volume berbanding terbalik, dan masing -masing sebanding dengan suhu.Ini berarti, misalnya, bahwa jika tekanan digandakan sementara suhu dipegang konstan, maka volume gas harus dibagi dua;Jika volume gas digandakan saat tekanan dipegang konstan, suhu juga harus berlipat ganda.Dalam sebagian besar contoh, jumlah molekul dalam gas dianggap konstan.

Tentu saja, ini hanya perkiraan.Tabrakan antara molekul gas tidak terlalu elastis, beberapa energi hilang, dan gaya elektrostatik antara molekul gas memang ada.Tetapi dalam sebagian besar situasi sehari -hari, hukum gas yang ideal mendekati perilaku gas yang sebenarnya.Bahkan jika itu tidak digunakan untuk melakukan perhitungan, menjaga hubungan antara tekanan, volume dan suhu dalam pikiran dapat membantu seorang ilmuwan untuk memahami perilaku gas secara intuitif.

Hukum gas yang ideal sering kali merupakan persamaan pertama yang dipelajari orang saat mempelajari gas masukKelas Fisika atau Kimia Pengantar.Persamaan van der Waals, yang mencakup beberapa koreksi kecil terhadap asumsi dasar hukum gas ideal, juga diajarkan dalam banyak kursus pengantar.Namun, dalam praktiknya, koreksi sangat kecil sehingga jika hukum gas yang ideal tidak cukup akurat untuk aplikasi yang diberikan, persamaan van der Waals juga tidak akan cukup baik.

Seperti pada sebagian besar termodinamika, gas ideal juga diasumsikanDalam keadaan keseimbangan.Asumsi ini jelas salah jika tekanan, volume atau suhu berubah;Namun, jika variabel -variabel ini berubah perlahan, suatu keadaan yang disebut keseimbangan statis semu, kesalahannya mungkin dapat diterima kecil.Menyerahkan asumsi keseimbangan statis semu berarti meninggalkan termodinamika di belakang untuk dunia fisika statistik yang lebih rumit.