Modul Hukum Boyle

Melalui materi pembelajaran di blog ini, Sobat elpedia akan mampu:

1. memahami konsep hukum Boyle
2. menentukan nilai tekanan gas dalam ruangan
3. Penerapan Hukum Boyle dalam kehipan sehari

Hukum Boyle, yaitu hukum fisika yang menjelaskan bagaimana kaitan antara tekanan dan volume suatu gas. Penemu hukum boyle adalah Robert Boyle (1627-1691), dia melakukan penelitian untuk mengetahui hubungan antara tekanan dan volume gas pada suhu yang konstan. Dari hasil penelitiannya, Robet Boyle menemukan bahwa hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruangan tertutup adalah tetap/konstan.

Hukum boyle ditemukan oleh Robert Boyle yang menyelidiki pengaruh tekanan terhadap volume gas pada suhu tetap. Pernyataan Robert Boyle dikenal dengan Hukum Boyle, yang berbunyi :

“Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya”

Dari hukum Boyle tersebut berarti hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.

Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus:

P . V = C

Dimana c = bilangan tetap (konstanta)
Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat ditulis sebagai berikut.

P₁ . V₁ = P₂ . V₂

Keterangan:
P₁ = tekanan gas mula-mula (atm, cmHg, 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)

Contoh Soal 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:
      P₁ . V₁ = P₂ . V₂
  60 cmHg . 200 ml = P₂ . 150 ml
60 cmHg . 200 : 150 = P₂
  12000 cmHg : 150 = P₂
      80 cmHg = P₂
jawaban
Tekanan gas di ruangan yang memiliki volume 250 ml menurut hukum boyle yaitu 80 cmHG.

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 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.

Untuk memperkuat pemahaman Sobat elpedia, Jawab Pertanyaan Berikut!

SOAL 1

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

SOAL 2

Di dalam sebuah bejana tertutup terdapat gas yang mempunyai tekanan 2 atm dan volume 1 liter. Jika tekanan gas dinaikkan menjadi 4 atm maka volume gas tersebut adalah ....

A.	3 L
B.	2 L
C.	1 L
D.	0,5 L

SOAL 3

Suatu gas ditempatkan dalam ruang terisolasi (tertutup) memiliki tekanan sebesar 1 atm dan volume 6 L. Jika suhu gas dijaga agar tetap konstan dan volume gas diubah menjadi 3 L, maka tekanan gas tersebut menjadi ....

A.	0,5 atm
B.	1 atm
C.	2 atm
D.	2,5 atm

SOAL 4

“Hasil kali antara tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah tetap”.

Pernyataan di atas merupakan bunyi dari hukum ....

A.	Archimedes
B.	Pascal
C.	Boyle
D.	Bejana Berhubungan

SOAL 5

Di bawah ini rumus yang sangat sesuai dengan hukum Boyle ialah ....

A.	F₁ = F₂
B.	𝜌₁ x h₁ = 𝜌₂ x h₂
C.	P₂ x V₂
D.	P₁ x V₁ = P₂ x V₂