Hukum Charles – percobaan gas pada tekanan tetap
FisikaSuhu, kalor, dan gasUsia 17–18Lab virtual
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Berikutnya di Suhu, kalor, dan gas
Kolom udara terperangkap dalam tabung kaca kecil oleh setetes raksa, dan tabung dicelupkan ke dalam gelas kimia berisi air yang dipanaskan atau didinginkan. Tetesan raksa bergeser sendiri sehingga tekanan gas tetap; peserta didik membaca suhu dan volume, mengisi tabel data, lalu menggambar grafik V terhadap t. Jika diperpanjang, garis lurus melalui titik-titik data memotong sumbu suhu di sekitar −273 °C (0 K), sedangkan V/T selalu tetap.
Pelajaran: Hukum Charles
Yang ditunjukkan
Hukum Charles menyatakan bahwa untuk gas bermassa tetap pada tekanan tetap, volume berbanding lurus dengan suhu mutlak: V/T = konstan. Di sini tekanan tidak dapat berubah karena tetesan raksa bergeser bebas, sehingga udara yang terperangkap selalu menahan tekanan atmosfer ditambah berat tetesan raksa. Grafik V terhadap suhu dalam derajat Celsius berupa garis lurus; jika diperpanjang hingga volume nol, garis itu memotong sumbu suhu di dekat −273 °C. Dari sinilah lahir skala Kelvin dan gagasan nol mutlak.
Cara menggunakan
Atur Volume gas pada suhu awal dan Suhu awal air, lalu tekan Panaskan (atau Dinginkan untuk menambahkan es). Setiap kali suhu berubah sekitar 10 °C, tekan Catat data; tabel mengubah setiap bacaan ke kelvin dan menghitung V/T. Setelah lima atau enam bacaan, tekan Matikan pemanas dan amati grafik: centang Perpanjang grafik hingga 0 K untuk melihat di mana garis memotong sumbu suhu. Gunakan Hapus tabel untuk mengulang dengan volume awal yang lain.
Parameter yang dapat diubah
- Volume gas pada suhu awal 2–20 cm³
- Suhu awal air 0–40 °C
- Laju pemanasan atau pendinginan 1–10 °C/s
- Perpanjang grafik hingga 0 K
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Mengapa tekanan udara yang terperangkap tetap sama ketika tetesan raksa bergerak naik atau turun?
- Pada suhu berapa garis V–t yang diperpanjang memotong sumbu suhu, dan apa arti titik tersebut?
- Jika volume awal gas lebih besar, bagaimana kemiringan grafik V–T berubah?
