Benda memiliki berbagai wujud, salah satunya adalah gas. Bahkan dalam kehidupan sehari-hari, kita bisa dengan mudah menemukan benda-benda yang berhubungan dengan gas. Misalnya saja di rumah, dimana gas khususnya berada di dapur.
Segala bentuk benda dapat bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari. Untuk benda berbentuk gas seperti angin dapat bermanfaat untuk menjalankan perahu, mengisi balon, hingga parfum sebagai pewangi pakaian. Nah, hubungan antara tekanan, volume, suhu dan jumlah zat gas dapat dijelaskan dengan menggunakan hukum gas.
Dalam mata pelajaran fisika, setidaknya ada lima (5) hukum gas yang perlu diketahui yaitu Hukum Boyle, Hukum Charles, Hukum Gay-Lussac, Hukum Gas Alam, dan Hukum Tekanan Parsial.
Hukum Boyle
Eksperimen Robert Boyle (1627-1691) berhasil mengemukakan hukum gas pertama yang dikenal dengan hukum Boyle. Hukum Boyle menyatakan bahwa “pada sejumlah gas tertentu, ketika gas memiliki suhu konstan maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas”.
Jika P1 dan V1 masing-masing adalah tekanan awal dan volume awal, sedangkan P2 dan V2 adalah tekanan akhir dan volume akhir maka secara matematis hukum Boyle dapat dinyatakan dalam persamaan P1V1 = P2V2
(Baca juga: Penerapan Hukum Kekekalan Momentum dalam Kehidupan Sehari-hari)
Dalam kehidupan sehari-hari, prinsip hukum Boyle banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari diantaranya pada penggunaan cat semprot, jarum suntik, dan kaleng soda. Dalam hal ini suhu tetap tidak berubah, sedangkan volume dan tekanan berubah.
Hukum Charles
Berdasarkan penelitianya ilmuwan Perancis yang bernama Jacques Charles (1747-1823), berhasil menemukan hukum gas lainnya yang dikenal dengan hukum Charles. Hukum Charles menjelaskan bahwa “ketika tekanan gas tidak terlalu tinggi dan dipertahankan secara terus menerus (konstan), volume gas akan berbanding lurus dengan suhunya.
Secara matematis hukum Charles dapat dinyatakan dalam persamaan :
dimana besaran V1 dan T1 masing-masing adalah volume awal dan suhu awal, sedangkan V2 dan T2 adalah volume akhir dan suhu akhir gas.
Hukum Gay-Lussac
Hukum yang ketiga dikenal dengan hukum Gas-Lussac. Hukum ini ditemukan oleh Joseph Gay-Lussac (1778-1850). Hukum ini menjelaskan bahwa “ketika volume konstan, maka tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya”.
Jika P1 dan T1 masing-masing adalah tekanan awal dan suhu awal, sedangkan P2 dan T2 adalah tekanan akhir dan suhu akhir, maka secara matematis hukum Gas-Lussac dapat dinyatakan dalam persamaan
Hukum Gas – Lussac menjadi dasar dalam prinsip kerja pressure cooker yang sering digunakan untuk proses memasak dalam kehidupan sehari-hari.
Hukum Gas Alam
Hukum yang keempat adalah hukum yang merupakan penggabungan hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Gay-Lussac. Hukum ini dikenal sebagai hukum gas umum dan secara matematis dinyatakan sebagai berikut :
Dengan keterangan yaitu P1 adalah tekanan awal, P2 adalah tekanan akhir, V1 adalah volume awal, V2 adalah volume akhir, T1 adalah suhu awal dan T2 adalah suhu akhir.
Hukum Tekanan Parsial
Hukum yang dikemukakan oleh Dalton pada tahun 1803 yang dikenal dengan hukum tekanan parsial Dalton. Hukum tekanan parsial Dalton menyatakan bahwa tekanan total yang diberikan oleh campuran gas ideal yang tidak berinteraksi sama dengan jumlah tekanan parsial yang diberikan oleh masing-masing gas dalam campuran.
Secara matematis, hukum tekanan parsial Dalton dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut : Ptotal = P1 + P2 + P3 + ……
