Selesaikan hukum gas gabungan P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ untuk setiap tekanan, volume, atau suhu sejumlah gas tertentu — masukkan lima nilai apa pun dan nilai keenam diselesaikan secara otomatis.
Selesaikan untuk
Negara bagian 1 (awal)
Negara bagian 2 (akhir)
Masukkan lima P₁, V₁, T₁, P₂, V₂, T₂; yang keenam diselesaikan secara otomatis. Suhu selalu dikonversi ke Kelvin secara internal — memasukkan °C atau °F boleh saja, tetapi suhu pada atau di bawah nol mutlak (−273,15 °C) ditolak.
Hukum gabungan gas hanya membutuhkan tekanan, volume, dan suhu dalam satuan yang cocok di kedua sisi — gunakan konverter langsung ini untuk memeriksa nilai dalam satuan apa pun.
Konverter tekanan
Satuan
Nilai
Konverter volume
Satuan
Nilai
Konverter suhu
Satuan
Nilai
Hukum gabungan gas direduksi menjadi tiga hukum yang lebih sederhana dan disebutkan secara historis setiap kali satu variabel dianggap konstan. Masing-masing memiliki kalkulator khusus di Calculover.
Hukum Boyle — suhu konstan
Jika T₁ = T₂, suku T batal dan P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ diciutkan menjadi P₁V₁ = P₂V₂: tekanan dan volume berbanding terbalik pada suhu konstan. Buka Kalkulator Hukum Boyle →
Hukum Charles — tekanan konstan
Jika P₁ = P₂, suku P batal dan hubungan menjadi V₁/T₁ = V₂/T₂: volume berbanding lurus dengan suhu Kelvin pada tekanan konstan. Buka Kalkulator Hukum Charles →
Hukum Gay-Lussac — konstanta volume
Jika V₁ = V₂, suku V batal dan hubungan menjadi P₁/T₁ = P₂/T₂: tekanan berbanding lurus dengan suhu Kelvin pada volume konstan. Belum ada kalkulator Hukum Gay-Lussac khusus yang dipublikasikan di Calculover — kalkulator hukum gas gabungan ini dapat menggantikannya dengan memasukkan V₁ dan V₂ yang sama.
Pada tab Solve, pilih salah satu dari P₁, V₁, T₁, P₂, V₂, atau T₂ dari enam chip. Masukan variabel tersebut hilang — masukan inilah yang akan dipecahkan oleh kalkulator dari lima variabel lainnya.
2
Masukkan lima nilai yang diketahui dengan satuan
Isi lima kolom sisanya dengan satuannya (tekanan dalam Pa/kPa/atm/bar/mmHg/torr/psi, volume dalam m³/L/mL/cm³, suhu dalam K/°C/°F). Suhu selalu dikonversi ke Kelvin secara internal, dan nilai pada atau di bawah nol mutlak (−273,15 °C) ditolak.
3
Baca hasilnya dan periksa Kasus Khusus
Kartu hasil menunjukkan nilai penyelesaian ditambah persamaan yang disubstitusi. Tab Kasus Khusus memperlihatkan bagaimana hubungan yang sama disederhanakan menjadi Hukum Boyle, Charles, atau Gay-Lussac setiap kali satu variabel dianggap tetap.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
1 rumus▸
hukum gas gabungan
P1V1/T1 = P2V2/T2
Untuk jumlah gas yang tetap, rasio tekanan dikalikan volume dengan suhu absolut (Kelvin) tetap konstan antara dua wujud gas tersebut. Ini menggabungkan hukum Boyle (suhu konstan), hukum Charles (tekanan konstan), dan hukum Gay-Lussac (volume konstan) menjadi satu hubungan, dan merupakan kasus khusus dua keadaan dari hukum gas ideal PV = nRT dengan jumlah gas n yang ditahan tetap.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Hubungan P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ yang menghubungkan tekanan, volume, dan suhu absolut sejumlah gas antara dua keadaan berbeda.
Gaya yang diberikan suatu gas per satuan luas pada dinding wadahnya, biasanya diukur dalam atmosfer (atm), kilopascal (kPa), atau pon per inci persegi (psi).
Jumlah ruang tiga dimensi yang ditempati gas, biasanya diukur dalam liter (L) atau meter kubik (m³) untuk perhitungan hukum gas.
Ukuran energi kinetik rata-rata partikel gas. Hukum gabungan gas memerlukan suhu pada skala absolut (Kelvin), tidak pernah secara langsung dalam Celcius atau Fahrenheit.
Skala suhu absolut (K) dimana 0 K adalah nol mutlak, suhu terdingin yang mungkin terjadi. 0 °C sama dengan 273,15 K, jadi Kelvin tidak pernah nol atau negatif untuk sampel gas nyata mana pun.
Gas teoretis yang partikelnya tidak memiliki volume dan gaya antarmolekul, sehingga tekanan, volume, dan suhunya persis mengikuti PV = nRT. Gas nyata mendekati angka ini pada suhu dan tekanan biasa.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🧊
Silinder gas yang tersegel dipindahkan dari ruang penyimpanan dingin ke meja laboratorium
Selesaikan P₂ saat silinder memanas pada volume konstan
P₁ 1 atmV₁ 10 LT₁ 273,15 K (0 °C, STP)V₂ 10 LT₂ 298,15 K (25 °C)
Karena V₁ = V₂ = 10 L, ini sebenarnya kasus hukum Gay-Lussac yang terselubung: P₂ = P₁ × (T₂/T₁) = 1 atm × (298.15/273.15) ≈ 1.0915 atm. Memanaskan silinder yang tertutup rapat dan bervolume tetap sebesar 25 °C akan meningkatkan tekanan internalnya sekitar 9%, itulah sebabnya silinder memiliki batas pelepas tekanan.
🔧
Sampel gas dikompresi dan dipanaskan dalam satu langkah
Selesaikan V₂ dengan mengetahui perubahan tekanan dan suhu
P₁ 1 atmV₁ 2 LT₁ 300 KHal 2 atmT₂ 350K
V₂ = P₁V₁T₂ / (T₁P₂) = (1 × 2 × 350) / (300 × 2) ≈ 1,167 L. Meskipun pemanasan saja akan memuai gas, menggandakan tekanan akan menekannya lebih besar daripada kenaikan suhu yang akan memuai, sehingga volume bersih menyusut dari 2 L menjadi sekitar 1,167 L.
🎈
Sampel gasnya sama, namun kali ini suhunya tidak pernah berubah
T₁ = T₂ demonstrasi — direduksi menjadi Hukum Boyle
P₁ 100 kPaV₁ 2 LT₁ 300 KHal 200 kPaT₂ 300 K
Dengan T₁ = T₂ = 300 K, suku suhunya hilang dari P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂, menyisakan P₁V₁ = P₂V₂ — persis seperti hukum Boyle. Pemecahannya menghasilkan V₂ = (100 × 2) / 200 = 1 L, angka yang sama yang akan dihasilkan oleh Kalkulator Hukum Boyle mandiri untuk nilai P₁, V₁, dan P₂ yang sama.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
APA
MLA
📄
Ulasan mendalam
Melacak gas melalui dua keadaan — hukum gas gabungan
Hukum gas gabungan menggambarkan apa yang terjadi pada gas yang tertutup rapat dan jumlahnya tetap ketika tekanan, volume, dan suhunya berubah secara bersamaan — memanaskan ban saat berkendara di musim panas, mengompresi udara di dalam tangki scuba, atau menyaksikan balon cuaca mengembang saat naik. Daripada menggabungkan tiga hukum yang berbeda, satu persamaan, P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂, mencakup setiap kombinasi perubahan selama mol gas tetap konstan. Artikel ini membahas dari mana rumus tersebut berasal, mengapa suhu harus dalam satuan Kelvin, bagaimana rumus tersebut dipecah menjadi hukum Boyle, Charles, dan Gay-Lussac sebagai kasus khusus, dan di mana asumsi gas idealnya mulai tidak berlaku.
Dimana P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ berasal
▸
Hukum gas gabungan tidak sesuai dengan hukum gas ideal, PV = nRT. Penataan ulang menghasilkan PV/T = nR, dan karena n (jumlah gas) dan R (konstanta gas) tidak berubah untuk sampel yang disegel, PV/T konstan di dua keadaan gas yang sama. Menuliskan persamaan konstanta untuk keadaan 1 dan keadaan 2 menghasilkan P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ — tidak perlu mengetahui n atau R sama sekali, karena keduanya menghilangkan rasio.
Kenapa Kelvin, bukan Celsius atau Fahrenheit
▸
Hukumnya adalah perbandingan langsung yang melibatkan T itu sendiri, bukan selisih dari suatu titik acuan. Celcius dan Fahrenheit memungkinkan pembacaan nol dan negatif pada kondisi biasa (0 °C, atau jauh di bawah 0 °F), dan membaginya dengan nol — atau membalik tanda rasio — menghasilkan hal yang tidak masuk akal. Skala Kelvin dimulai dari nol mutlak, suhu terdingin secara fisik, sehingga suhu Kelvin sampel gas nyata selalu merupakan angka positif yang lebih besar dari nol. Kalkulator ini mengonversi entri °C atau °F ke Kelvin secara internal sebelum melakukan pembagian, dan menolak masukan apa pun yang dikonversi ke nol atau lebih rendah.
Tiga kasus khusus
▸
Pertahankan konstanta satu variabel dan hukum gas gabungan disederhanakan menjadi hukum abad ke-19. Suhu konstan memberikan hukum Boyle, P₁V₁ = P₂V₂ — tekanan dan volume bergerak berbanding terbalik. Tekanan konstan memberikan hukum Charles, V₁/T₁ = V₂/T₂ — volume bertambah seiring dengan suhu Kelvin. Volume konstan memberikan hukum Gay-Lussac, P₁/T₁ = P₂/T₂ — tekanan meningkat seiring dengan suhu Kelvin. Tab Kasus Khusus di laman ini menelusuri ketiganya, dengan tautan ke kalkulator khusus Hukum Boyle dan Hukum Charles.
Panduan yang berhasil
▸
Misalkan 2 L gas pada 1 atm dan 300 K dikompresi menjadi 2 atm ketika dipanaskan hingga 350 K. Pemecahan volume baru: V₂ = P₁V₁T₂ / (T₁P₂) = (1 atm × 2 L × 350 K) / (300 K × 2 atm) ≈ 1,167 L. Perhatikan kedua a perubahan tekanan dan perubahan suhu digabungkan menjadi satu penghitungan — itulah inti keseluruhan bentuk gabungan dibandingkan menggunakan hukum Boyle atau Charles saja.
Batasan: gas nyata dan hukum gas ideal
▸
Hukum gas gabungan mengasumsikan gas ideal — partikel berbentuk titik tanpa daya tarik antarmolekul — dan jumlah gas yang tetap (tidak ada kebocoran, tidak ada reaksi yang memakan atau menghasilkan gas). Gas nyata menyimpang dari perilaku ideal pada tekanan sangat tinggi atau suhu sangat rendah, di mana volume molekul dan gaya antarmolekul mulai menjadi penting. Jika jumlah gas itu sendiri berubah antara dua keadaan, atau diperlukan penghitungan P, V, T, n yang sepenuhnya independen, gunakan kalkulator hukum gas ideal lengkap (PV = nRT) dan bukan bentuk gabungan dua keadaan.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus hukum gabungan gas?+
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂, dengan P adalah tekanan, V adalah volume, dan T adalah suhu absolut (Kelvin) pada dua keadaan berbeda, 1 dan 2, dari jumlah gas yang sama.
Mengapa Kelvin diperlukan untuk suhu?+
Hukumnya adalah proporsi langsung yang melibatkan T itu sendiri, dan nilai Celsius atau Fahrenheit bisa nol atau negatif dalam kondisi biasa, yang akan membaginya dengan nol atau membalikkan tanda rasio secara tidak masuk akal. Kelvin adalah skala absolut yang tidak pernah nol atau negatif untuk sampel gas nyata, jadi ini adalah satu-satunya skala yang matematikanya dapat digunakan dengan benar.
Hukum gas gabungan direduksi menjadi apa?+
Memegang konstanta suhu menghasilkan hukum Boyle (P₁V₁ = P₂V₂); menjaga tekanan tetap konstan menghasilkan hukum Charles (V₁/T₁ = V₂/T₂); menahan volume konstan memberikan hukum Gay-Lussac (P₁/T₁ = P₂/T₂). Lihat tab Kasus Khusus untuk derivasi lengkap masing-masing kasus.
Apakah jumlah gas (mol) yang terkandung tetap?+
Ya — hukum gas gabungan mengasumsikan jumlah gas yang tetap dan tertutup antara kedua negara bagian. Jika mol juga berubah (gas ditambahkan, dihilangkan, atau bereaksi), gunakan hukum gas ideal lengkap PV = nRT, yang melacak jumlah gas secara eksplisit.
Apakah unitnya harus konsisten antara Negara Bagian 1 dan Negara Bagian 2?+
Satuan tekanan harus cocok (atau biarkan dropdown satuan kalkulator terkonversi untuk Anda); hal yang sama berlaku untuk volume. Suhu harus dalam Kelvin di kedua sisi persamaan, yang akan ditangani secara otomatis oleh kalkulator ini, apa pun satuan yang Anda masukkan.
Bagaimana jika suhu saya dalam °C?+
Masukkan secara langsung dan pilih °C dari dropdown satuan bidang tersebut — kalkulator akan mengonversinya menjadi Kelvin secara internal untuk penghitungan, dan mengonversi keluaran yang diselesaikan kembali ke satuan apa pun yang Anda pilih untuk bidang keluaran tersebut.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.