Dalam ilmu fisika, dijelaskan mengenai hubungan antara tekanan dengan suatu zat. Diantara semua bentuk zat, gas memiliki sifat yang cukup menarik karena tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Hukum mengenai keterkaitan tekanan dengan volume gas tersebut dinamakan dengan hukum Boyle. Dalam hukum ini menjelaskan jika besaran tekanan yang dikalikan dengan volume gas dalam ruangan tertutup adalah konstan. Agar memahami tentang tekanan pada zat gas, yuk simak ulasan berikut.
Hukum Tentang Pengaruh Tekanan Terhadap Volume Gas Beserta Rumusnya
Dalam sebuah penelitian yang telah dilakukan oleh Robert Boyle, untuk mengetahui pengaruh tekanan pada volume gas dalam suhu tetap, maka ditarik suatu kesimpulan “ Pada suhu konstan, tekanan di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya. Maka dapat diartikan jika hasil kali antara tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup menghasilkan nilai konstan. Sehingga dapat diambil suatu rumus P. V = C, dimana C merupakan bilangan konstan.
Silakan baca juga : Rumus Hukum Boyle
Namun, jika tekanan tersebut diubah, maka volume gas juga akan berubah sehingga rumus dapat ditulis dengan persamaan P1.V1 = P2.V2, dimana P1 merupakan tekanan gas awal. Sedangkan P2 merupakan tekanan gas akhir, V1 merupakan volume gas awal, dan V2 merupakan volume gas akhir. Perlu diperhatikan jika hukum boyle hanya berlaku dengan beberapa syarat, diantaranya suhu gas tetap atau konstan, gas berada di ruangan yang tertutup, tidak terjadi reaksi kimia, serta tidak terjadi perubahan wujud gas.
Berikut ini contoh soal untuk lebih mudah mengenai hukum ini. Misalnya dalam sebuah ruangan tertutup terdapat gas dengan volume 500 ml. Sedangkan jika tekanan ruangan 60 cmHg, berapa tekanan gas pada pada ruangan dengan volume 250 ml. Maka dari sini, diketahui jika V1 = 500 ml, sedangkan P1 = 60 cmHg, dan V2 = 250 ml. Berdasarkan rumus P1.V1 = P2.V2, maka 500 x 60 = P2 x 250. Sehingga P2 = 120 cmHg, atau tekanan gas pada ruangan dengan volume 250 ml yaitu sebesar 120 cmHg.
Penerapan Teori Robert Boyle dalam Kehidupan
Ada banyak sekali penerapan hukum boyle dalam kehidupan, mulai dari hal yang sederhana hingga untuk industri dan kesehatan. Salah satunya yaitu cat semprot, dimana sebelum menyemprot kaleng cat, maka kaleng harus dikocok terlebih dahulu. Dalam hal ini, terdapat dua zat di dalam satu kaleng yaitu cat dan gas yang bisa sangat tertekan, sehingga tetap dalam keadaan cair meskipun dipanaskan hingga melewati titik didih.
Gas tersebut mempunyai titik didih yang jauh dari suhu kamar. Karena kaleng cat disegel, maka gasnya dicegah agar tidak sampai mendidih dan berubah menjadi gas, hingga akhirnya kita menekan nozzle. Saat nozzle bisa turun, maka segel menjadi rusak, sehingga propelan langsung mendidih dan mengembang menjadi gas serta menekan cat. Karena tekanan tinggi, maka cat dipaksa keluar nozzle ketika berusaha menjangkau area dengan tekanan yang lebih rendah.
Selain itu, penerapan hukum ini juga dapat ditemukan pada jarum suntik. Bahkan prinsip kerja pada jarum suntik terlihat lebih sederhana, dimana saat dilakukan penarikan plunger ke atas spuit, maka volume di dalam bilik akan meningkat. Hal ini dapat menyebabkan tekanan pada arah sebaliknya, sehingga menciptakan ruangan hampa. Saat jarum suntik kosong, maka ruang hampa tersebut menghisap cairan melalui jarum.
Hukum boyle juga dapat ditemukan pada industri terutama botol soda, dimana saat dibuka cairan akan tersembur keluar. Hal ini bisa terjadi karena pada saat botol diisi, maka botol akan memberikan tekanan. Sebagaimana aerosol dimana saat kita perlahan lahan membuka tutupnya, maka perlahan lahan gas dapat meningkatkan volume serta mengurangi tekanan. Meskipun gas dibiarkan keluar dari kaleng, namun jika botol diguncang maka gas akan bercampur dengan cairan sehingga tumpahan berada di tangan.
Penerapan berikutnya yaitu dekompresi pada saat menyelam. Penyelam yang sudah berlatih tentunya mengetahui cara naik dari perairan yang harus dilakukan secara lamban. Hal ini dikarenakan pada saat turun, tekanan menjadi naik sehingga volume menjadi berkurang. Dengan demikian, gas nitrogen mulai diserap. Jika dilakukan pendakian, maka tekanan berkurang sehingga gas mulai mengembang dan kembali normal.
Dengan pendakian yang lambat, maka gas gas di dalam tubuh dapat bekerja kembali dari aliran darah secara normal. Namun, jika pendakian dilakukan secara cepat, maka darah vena menjadi kacau sehingga menyebabkan terjadinya blend. Kondisi ini menyebabkan penyelam merasakan rasa sakit hebat. Kasus sang terparah jika penyelam tidak memahami hukum boyle, yaitu kematian secara tiba tiba saat sedang menyelam.
Hukum mengenai tekanan pada zat gas dalam suatu ruangan, mengatakan jika besaran tekanan bernilai konstan jika pada suhu tetap. Penerapan prinsip ini banyak digunakan dalam kehidupan manusia, salah satunya yaitu jarum suntik, cat tembok hingga botol soda. Selain itu, penerapan hukum ini juga dilakukan oleh penyelam, dimana mereka harus melakukan pendakian dari perairan secara perlahan agar tidak terjadi blend.
No comments:
Post a Comment