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 salah satu hukum fisika yang pembahasannya tentang bagaimana hubungan antara tekanan dan volume pada suatu gas. Robert Boyle adalah penemu dari hukum boyle pada tahun (1627-1691), dia mengadakan suatu penelitian agar dapap mengetahui keterkaitan antara tekanan dengan volume gas pada suhu yang konstan. Dari penelitiannya, Robert Boyle menemukan bahwa produk tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan.

Menurut Wikipedia, definisi lain dari hukum Boyle adalah salah satu dari banyak hukum kimia dan kasus khusus dari hukum kimia yang ideal. Jika suhu tetap konstan dalam sistem tertutup, hukum Boyle menjelaskan hubungan terbalik antara tekanan absolut dan volume udara.

Hukum Boyle, ditemukan oleh Robert Boyle, mempelajari pengaruh tekanan pada volume gas pada suhu tetap. Pernyataan Robert Boyle ini disebut Hukum Boyle, dan berbunyi:

“Pada suhu konstan, tekanan gas di ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya.”

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menjumpai contoh alat yang bekerja berdasarkan hukum Boyle, antara lain pompa sepeda, alat suntik, dan lain sebagainya.

Rumus Hukum Boyle

Menurut hukum Boyle, hal ini berarti bahwa hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) pada kondisi suhu gas konstan.

Pernyataan diatas apabila dituliskan dalam rumus, yaitu:

P.V = C

Yang mana C merupakan bilangan tetap (konstanta). Apa bila tekanannya diubah maka jumlah gas juga akan berubah, maka rumus diatas dapat dituliskan 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 digunakan untuk mengangkut gas / cairan. Menurut prinsip kerja ini, pompa dibagi menjadi dua bagian yaitu pompa hisap dan pompa tekanan.

Setelah terhirup, jumlah udara di dalam pompa bertambah, dan udara tidak bisa masuk ke dalam ban karena udara harus masuk melalui katup (ventilasi) yang terbuat dari karet.

Jika lubang hisap ditekan, jumlah udara di dalam pompa akan berkurang, dan karena peningkatan tekanan, udara dapat masuk ke ban melalui tabung ventilasi. Alat serupa yang menggunakan prinsip hukum Boyle adalah jarum suntik, pipet, pompa tekanan, dan pompa air.

Contoh Soal Hukum Boyle

Berikut ini adalah contoh soal mengenai hukum boyle:

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:

Tekanan gas di ruangan yang memiliki volume 250 ml menurut hukum boyle yaitu 80 cmHG.

2. Dalam Suatu ruang tertutup yang volumenya 0,2 m3 berisi gas denjika 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 m3 Jadi, 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 wadah tertutup,terdapat gas yang memuai sehingga volumenya berubah menjadi 2 kali volume awalnya (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. Apa bila tekanan gas berubah 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. Apa bila tekanan ruangannya 60 cmHg, jadi hitunglah tekanan gas pada ruangan tersebut 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.