Hukum Boyle : Pengertian, Rumus, Penerapan dan Contoh Soalnya

Hukum Boyle : Pengertian, Rumus, Penerapan dan Contoh Soalnya – Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan tentang hukum boyle. Yang meliputi tentang pengertian hukum boyle, rumus hukum boyle, penerapan hukum boyle dan contoh soal dari hukum boyle yang dibahas dengan lengkap dan ringan. Untuk lebih detailnya silakan simak ulasan dibawah ini dengan seksama.

Hukum Boyle : Pengertian, Rumus, Penerapan dan Contoh Soalnya

Mari kita bahas pengertian hukum boyle terlebih dahulu.

Pengertian Hukum Boyle

Hukum boyle merupakan hukum fisika yang membahas tentang bagaimana hubungan antara tekanan dengan volume suatu gas. Penemu hukum boyle adalah Robert Boyle (1627-1691), dia mengadakan suatu penelitian agar mengetahui keterkaitan antara tekanan dengan volume gas pada suhu yang konstan. Dari penelitiannya tersebut, Robert Boyle mendapatkan bahwa hasil kali tekanan dan volume gas didalam ruangan tertutup adalah tetap atau konstan.

Pengertian lain dari hukum boyle menurut Wikipedia adalah salah satu dari banayk hukum kimia dan merupaka kasus khusus dari hukum kimia ideal. Hukum boyle menjelaskan kebalikan keterkaintan proporsi antara tekanan absolut dan volume udara, apabila suhu tetap konstan dalam sistep tertutup.

Hukum boyle yang ditemukan oleh Robert Boyle yang meneliti tentang pengaruh tekanan terhadap volume gas pada suhu tetap. Pernyataan dari Robert Boyle ini dikenal dengan Hukum Boyle, yang bunyinya:

“Pada suhu tetap, tekanan gas didalam suatu ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya”

Contoh alat yang bekerja berdasarkan Hukum boyle sering kita jumpai di kehidupan sehari-hari, antara lain pada pompa sepeda, alat suntik dan lain sebagainya.

Pengertian Hukum Boyle, Rumus, Penerapan, Contoh Soal

Rumus Hukum Boyle

Dari hukum boyle tersebut memiliki arti bahwa hasil kali tekanan dan volume gas didalam ruang yang tertutup adalah konstan (tetap) dengan syarat suhu gas tetap.

Pernyataan diatas apabila dituliskan dalam rumus, yaitu:

P.V = C

Yang mana C merupakan bilangan tetap (konstanta). Jika tekanan diubah maka volume gas akan berubah juga, maka rumus diatas dapat ditulis sebagai berikut:

P1 . V1 = P2 . V2

Dengan ketentuan:

P1 = tekanan gas mula-mula (atm.cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3, cm3)
V2 = volum gas akhir (m3, cm3)

Hukum boyle hanya bisa berlaku pada kondisi:

  • Suhu gas tetap atau konstan
  • Gas ada didalam ruangan tertutup
  • Tidak adanya reaksi kimia
  • Tidak adanya perubahan wujud gas

Penerapan Hukum Boyle

Penerapan hukum boyle adanya pada prinsip kerja pompa. Pompa adalah alat yang dipakai untuk memindahkan gas/zat cair. Menurut prinsip kerja ini, pompa dikelompokkan menjadi dua yakni pompa hisap dan pompa tekan.
Ketika penghisap ditarik, maka volume udara yang ada dalam sebuah pompa tersebut membesar dan udara tidak dapat masuk ke sebuah ban karena harus masuk melewati katup (ventil) dari karet.

Penerapan Hukum Boyle

Jika pengisap ditekan maka volume udara didalam sebuah pompa akan mengecil dan udara dapat masuk ke sebuah ban melewati ventil karena tekanannya membesar. Alat sejenis yang memakai prinsip hukum boyle adalah alat suntik, pipet, pompa tekan dan pompa hisap.

Contoh Soal Hukum Boyle

Adapun contoh soal dari hukum boyle adalah sebagai berikut:

1. Ruangan tertutup memiliki gas di dalamnya dengan volume 200 ml. Jika tekanan ruangan 60cmHg, maka hitung tekanan gas dalam ruangan dengan volume 150 ml?

Penyelesaian:

Diketahui:

V1 = 200 ml
P1 = 60 cmHg
V2 = 150 ml
Ditanya: P2…?

Jawab:

jawaban

Maka tekanan gas pada ruangan yang volumenya 150 ml menurut hukum boyle adalah sebesar 80 cmHg.

2. Dalam Suatu ruang tertutup yang volumenya 0,2 m3 berisi gas dengan tekanan 60.000 Pa. Hitunglah berapa volume gas apabila tekanan dinaikkan menjadi 80.000 Pa?

Penyelesaian:

Diketahui:

P1 = 60.000 Pa
V1 = 0.2 m3
P2 = 80.000 PaDitanya: V2…?

Jawab:

P1 V1 = P2 V2
V2 = (P1 V1) : P2
V2 = (60.000 x 0,2) : 80.000
V2 = 1,2/8
V2 = 0,15 m3Jadi, volume gas menjadi 0,15 M3

3. Pada hukum Boyle, p.V = k, k mempunyai dimensi …

A. Daya
B. Usaha
C. Momentum linier
D. Suhu
E. Konstanta pegas

Jawaban : B

Pembahasan :

Diketahui : V.p = k
Ditanya : k = …?
Jawab :
p.V = k
k = p.V = (m³)
k = Nm = Joule
Joule adalah satuan usaha. Jadi, k mempunyai dimensi usaha.

4. Di antara hal-hal berikut, yang bukan merupakan syarat terjadinya hukum Boyle adalah …

A. Suhu tetap
B. Volume dan tekanan tetap
C. Tidak terjadi reaksi kimia
D. Gas di ruang tertutup
E. Wujud gas tidak berubah

Jawaban : B

Pembahasan :

Hukum Boyle hanya berlaku dalam kondisi tertentu seperti suhu gas tetap, gas berada dalam ruang tertutup, tidak terjadi reaksi kimia, dan tidak terjadi perubahan wujud gas.

5. Dalam suatu wadah tertutup, gas memuai sehingga volumenya berubah menjadi 2 kali volume awal (V = volume awal, P = tekanan awal). Tekanan gas berubah menjadi…

Pembahasan:

Diketahui :

Tekanan awal (P1) = P
Volume awal (V1) = V
Volume akhir (V2) = 2V
Ditanya : tekanan akhir (P2)

Jawab :

P1 V1 = P2 V2
P V = P2 (2V)
P = P2 (2)
P2 = P / 2 = ½ P

Tekanan gas berubah menjadi ½ kali tekanan awal.

6. Dalam wadah tertutup terdapat gas yang memiliki tekanan 2 atm dan volume 1 liter. Jika tekanan gas menjadi 4 atm, volume gas menjadi …

Pembahasan:

Diketahui :

Tekanan awal (P1) = 2 atm = 2 x 105 Pascal
Tekanan akhir (P2) = 4 atm = 4 x 105 Pascal
Volume awal (V1) = 1 liter = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3
Ditanya : Volume akhir (V2)

Jawab :

P1 V1 = P2 V2
(2 x 105)(1 x 10-3) = (4 x 105) V2
(1)(1 x 10-3) = (2) V2
1 x 10-3 = (2) V2
V2 = ½ x 10-3
V2 = 0,5 x 10-3 m3 = 0,5 dm3 = 0,5 liter

7. Sebuah ruangan tertutup terdapat gas didalamnya dengan volume 200 mL. Jika tekanan ruangan tersebut adalah 60 cmHg, maka hitunglah tekanan gas pada ruangan yang volumenya 150 mL?

Penyelesaian:

Diketahui:

V1 = 200 mL
V2 = 150 mL
P1 = 60 cmHg
Ditanyakan: P2 =…?

Jawaban:

P1 . V1 = P2 . V2
60 cmHg . 20 mL = P2 . 15 mL
P2 = 1200 cmHg/15
P2 = 80 cmHg

Demikianlah telah dijelaskan tentang Hukum Boyle : Pengertian, Rumus, Penerapan dan Contoh Soalnya, semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.