Tekanan — Hukum Gas Gabungan

Kalkulator tekanan ini menemukan tekanan akhir (P2) suatu gas setelah volume dan suhunya berubah. Masukkan tekanan awal, volume awal, suhu awal, volume akhir, dan suhu akhir, dan alat menyelesaikan P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1) dengan langkah penuh. Ini juga memecahkan tekanan awal (P1) jika Anda mengetahui keadaan akhirnya. Mendukung atm, kPa, Pa, bar, mmHg, torr, dan psi, mengubah Celsius dan Fahrenheit menjadi Kelvin secara otomatis, dan menampilkan persamaan pengganti sehingga Anda dapat memeriksa pekerjaan Anda.

Combined Gas Law Pressure Calculator

Calculate Unknown Initial (P₁) or Final (P₂) Pressure: (P₁ · V₁) / T₁ = (P₂ · V₂) / T₂

Target Pressure:

Initial State (State 1) P₁ · V₁ / T₁

Initial Pressure (P₁)

Initial Volume (V₁)

Initial Temperature (T₁)

Final State (State 2) P₂ · V₂ / T₂

Final Pressure (P₂) SOLVE TARGET

Final Volume (V₂)

Final Temperature (T₂)

(P₁V₁)/T₁ = (P₂V₂)/T₂

Live Result

P₂ Solved

Calculated Output

P₂ = 2.3355 atm

Step-by-Step Mathematical Derivation:

1. Formula: P₂ = (P₁ × V₁ × T₂) / (V₂ × T₁)

2. Absolute Temperature Conversion:

• T₁ = 25 °C + 273.15 = 298.15 K

• T₂ = 75 °C + 273.15 = 348.15 K

3. Substitution: (1.0 atm × 5.0 L × 348.15 K) / (2.5 L × 298.15 K)

4. Final Calculated Pressure: P₂ = 2.3355 atm

Referensi Cepat

Barang	Nilai
Formula untuk tekanan akhir	P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1)
Berdasarkan	Hukum gas gabungan, P1V1/T1 = P2V2/T2
Memecahkan untuk	P2 (tekanan akhir) atau P1 (tekanan awal)
Skala suhu diperlukan	Kelvin (K = °C + 273,15)
Jumlah gas	Harus tetap konstan
Jenis tekanan	Tekanan absolut, bukan tekanan pengukur

Apa Tekanan dalam Hukum Gas Gabungan?

Tekanan adalah gaya yang diberikan partikel gas pada suatu permukaan per satuan luas. Dalam sebuah wadah, ia berasal dari tumbukan yang tak terhitung jumlahnya antara partikel gas dan dinding. Satuan SI untuk tekanan adalah pascal (Pa), diambil dari nama ahli matematika dan fisikawan Perancis Blaise Pascal, dimana 1 Pa sama dengan 1 newton per meter persegi. Mata kuliah kimia lebih sering menggunakan atmosfer (atm), kilopascal (kPa), dan milimeter air raksa (mmHg). Satuan mmHg ditelusuri kembali ke Evangelista Torricelli, yang membangun barometer air raksa pertama pada tahun 1643. Torr dinamai untuk menghormatinya.

P₁V₁ / T₁ = P₂V₂ / T₂

Hukum gabungan gas menghubungkan tekanan dengan volume dan suhu untuk sejumlah gas: Menurut teori kinetik molekuler, tekanan meningkat ketika partikel-partikel diperas menjadi volume yang lebih kecil (lebih banyak tumbukan per detik) atau ketika suhu naik (tumbukan lebih keras dan cepat). Hukum gas gabungan mencakup kedua efek tersebut sekaligus. Hukum ini menggabungkan hukum Boyle, hukum Charles, dan hukum Gay-Lussac, dan mengikuti hukum gas ideal.

Apa yang Ditemukan Kalkulator Tekanan Ini

Gunakan alat ini ketika gas mengalami perubahan volume dan suhu dan Anda membutuhkan tekanan baru. Kasus yang umum termasuk gas yang dikompresi dalam silinder saat dipanaskan, sampel tertutup yang mengembang saat didinginkan, atau gas laboratorium yang diukur pada kondisi ruangan dan dipindahkan ke kondisi lain.

Rumus Hukum Gabungan Gas untuk Tekanan

Mulailah dengan hukum gas gabungan:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

Kalikan kedua ruas dengan T2 dan bagi dengan V2 untuk mengisolasi tekanan akhir:

P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1)

Untuk mencari tekanan awal:

P1 = (P2 × V2 × T1) / (V1 × T2)

Tabel Variabel

Variabel	Artinya	Unit Umum
P1	Tekanan awal	atm, kPa, Pa, bar, mmHg, torr, psi
V1	Volume awal	L, mL, m³
T1	Suhu absolut awal	K
P2	Tekanan akhir (tidak diketahui)	Satuan yang sama dengan P1
V2	Jilid akhir	Unit yang sama dengan V1
T2	Suhu absolut akhir	K

Cara Menggunakan Kalkulator Tekanan Ini

Pilih yang tidak diketahui

Pilih tekanan akhir (P2) atau tekanan awal (P1).

Masukkan tekanan yang Anda tahu

Ketik P1 (atau P2) dan pilih satuannya, seperti atm, kPa, atau mmHg.

Masukkan kedua volume

Isi V1 dan V2 dan pilih L, mL, atau m³. Gunakan satuan yang sama untuk keduanya.

Masukkan kedua suhu

Isi T1 dan T2 dalam K, °C, atau °F. Alat ini mengubahnya menjadi Kelvin.

Klik Hitung

Kalkulator menerapkan rumus yang telah diatur ulang dan mengembalikan tekanan yang hilang.

Baca langkah-langkahnya

Periksa persamaan pengganti untuk melihat bagaimana jawabannya ditemukan.

Jalankan pemeriksaan rasa

Bandingkan arah perubahan dengan tabel di bagian "Bagaimana Volume dan Suhu Mempengaruhi Tekanan".

Catatan: Jika tekanan dan volume berubah sementara suhu tetap, Boyle's Law Calculator yang lebih sederhana sudah cukup. Jika tekanan dan suhu berubah sementara volume tetap, gunakan Gay-Lussac's Law Calculator.

Apa yang Dapat Dihitung Kalkulator Ini?

Tekanan akhir (P2)

Tekanan gas setelah volume dan suhu berubah bersamaan.

Tekanan awal (P1)

Tekanan awal ketika Anda mengetahui keadaan akhir.

Untuk menyelesaikan masalah yang tidak diketahui lainnya, gunakan halaman khusus: Volume Calculator untuk volume akhir, Temperature Calculator untuk konversi suhu, atau Combined Gas Law Calculator untuk ketiga hal yang tidak diketahui dalam satu alat.

Rumus Tekanan yang Diatur Ulang

Semua bentuk berasal dari perkalian silang P1V1/T1 = P2V2/T2 untuk mendapatkan P1 × V1 × T2 = P2 × V2 × T1.

Selesaikan Untuk	Rumus
Tekanan terakhir	P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1)
Tekanan awal	P1 = (P2 × V2 × T1) / (V1 × T2)

Baca rumus P2 sebagai himpunan rasio:

P2 = P1 × (V1 / V2) × (T2 / T1)

Rasio volume V1/V2 menunjukkan efek hukum Boyle, dan rasio suhu T2/T1 menunjukkan efek hukum Gay-Lussac. Kalikan tekanan awal dengan kedua rasio untuk mendapatkan tekanan baru. Formulir ini cepat untuk perkiraan mental.

Contoh Perhitungan Tekanan

Contoh 1

Kompresi dan Pemanasan

Problem: Sebuah gas mempunyai tekanan 1,00 atm, volume 6,0 L, dan suhu 300 K. Gas tersebut dikompresi hingga 2,0 L dan dipanaskan hingga 450 K. Tentukan tekanan akhirnya.

Langkah 1: Tulis rumusnya. P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1)

Langkah 2: Pengganti. P2 = (1.00 × 6.0 × 450) / (2.0 × 300) = 2700 / 600

Answer: P2 = 4,5 atm

Menggunakan bentuk perbandingan: 1,00 × (6,0 / 2,0) × (450/300) = 1,00 × 3 × 1,5 = 4,5 atm.

Contoh 2

Ekspansi dan Pendinginan

Problem: Sebuah sampel gas berada pada 200 kPa, 3,0 L, dan 25 °C. Ini mengembang hingga 5,0 L dan mendingin hingga 0 °C. Temukan tekanan terakhir.

Langkah 1: Ubah suhu menjadi Kelvin. T1 = 25 + 273.15 = 298.15 K T2 = 0 + 273.15 = 273.15 K

Langkah 2: Pengganti. P2 = (200 × 3.0 × 273.15) / (5.0 × 298.15) = 163,890 / 1490.75

Answer: P2 ≈ 109,9 kPa

Tekanan turun karena volume bertambah dan gas juga mendingin. Kedua perubahan tersebut menurunkan tekanan.

Contoh 3

Tekanan Ban (Ukuran ke Absolut)

Problem: Sebuah ban mobil menunjukkan angka 32 psi pada suhu 20°C. Setelah berkendara, udara memanas hingga 50 °C. Asumsikan volume ban tetap konstan. Apa yang terbaca pada pengukur sekarang?

Langkah 1: Ubah pengukur menjadi tekanan absolut. Tambahkan tekanan atmosfer (sekitar 14,7 psi). P1 = 32 + 14,7 = 46,7 psi

Langkah 2: Ubah suhu menjadi Kelvin. T1 = 20 + 273.15 = 293.15 K T2 = 50 + 273.15 = 323.15 K

Langkah 3: Pengganti. Karena V1 = V2 maka volumenya hilang. P2 = 46,7 × (323,15 / 293,15) ≈ 51,5 psi (mutlak)

Langkah 4: Ubah kembali menjadi pengukur tekanan. 51,5 − 14,7 ≈ 36,8 psi

Answer: P2 ≈ 36,8 psi (pengukur)

Contoh ini menunjukkan mengapa tekanan ban harus diperiksa saat ban dalam keadaan dingin. Hal ini juga menunjukkan mengapa pembacaan alat ukur harus diubah menjadi tekanan absolut sebelum menerapkan hukum gas.

Contoh 4

Satuan Campuran (mmHg, mL, L, °F)

Problem: Sebuah gas menempati 500 mL pada 760 mmHg dan 68 °F. Itu dipindahkan ke wadah 0,40 L pada suhu 86 °F. Temukan tekanan akhir dalam mmHg.

Langkah 1: Cocokkan satuan volume. 0,40 L = 400 mL.

Langkah 2: Ubah suhu menjadi Kelvin. T1 = (68 − 32) × 5/9 + 273.15 = 293.15 K T2 = (86 − 32) × 5/9 + 273.15 = 303.15 K

Langkah 3: Pengganti. P2 = (760 × 500 × 303.15) / (400 × 293.15) = 115,197,000 / 117,260

Answer: P2 ≈ 982,4 mmHg (sekitar 1,29 atm)

Satuan tekanan dapat dilalui karena P1 dan P2 berbagi satuan yang sama. Satuan volume harus cocok di kedua sisi sebelum Anda menyelesaikannya.

Contoh 5

Selesaikan Tekanan Awal (P1)

Problem: Sebuah gas berakhir pada 3,0 atm, 4,0 L, dan 400 K. Mula-mula pada 8,0 L dan 320 K. Berapa tekanan awalnya?

Langkah 1: Tulis rumusnya. P1 = (P2 × V2 × T1) / (V1 × T2)

Langkah 2: Pengganti. P1 = (3.0 × 4.0 × 320) / (8.0 × 400) = 3840 / 3200

Answer: P1 = 1,2 atm

Satuan Tekanan dan Konversi

Hukum gabungan gas adalah perbandingan, jadi satuan tekanan apa pun bekerja selama P1 dan P2 menggunakan yang sama. Konversikan terlebih dahulu jika ada soal yang mencampur satuan.

Satuan	Setara
1 atm	101.325 kPa
1 atm	101.325 Pa
1 atm	760 mmHg
1 atm	760 torr
1 atm	1.01325 bar
1 atm	14.696 psi
1 bar	100 kPa
1 kPa	7.5006 mmHg
1 psi	6.895 kPa
1 MPa	1000 kPa

Tekanan Absolut vs Tekanan Pengukur

Hukum gas memerlukan tekanan absolut, yang diukur dari ruang hampa sempurna. Banyak instrumen, seperti pengukur ban, membaca tekanan pengukur, yang diukur relatif terhadap atmosfer sekitar.

Tekanan absolut = tekanan pengukur + tekanan atmosfer

Di permukaan laut, tekanan atmosfer sekitar 1 atm, 101,325 kPa, atau 14,7 psi. Pembacaan alat ukur 0 psi masih berarti gas berada pada tekanan absolut sekitar 14,7 psi. Melupakan konversi ini adalah salah satu sumber jawaban salah terbesar dalam masalah tekanan di dunia nyata.

📦

Satuan Volume dan Suhu

Volume: gunakan satuan yang sama untuk V1 dan V2. 1 L = 1000 mL = 1 dm³, dan 1 m³ = 1000 L.

🌡️

Temperature Scale

Suhu: selalu Kelvin. Konversikan dengan K = °C + 273.15 atau K = (°F − 32) × 5/9 + 273.15. Untuk konversi cepat, gunakan Temperature Calculator.

Bagaimana Volume dan Suhu Mempengaruhi Tekanan

Gunakan tabel ini untuk memeriksa hasil apa pun dengan cepat.

Perubahan	Efek pada Tekanan	Alasan
Volume berkurang, suhu konstan	Tekanan meningkat	Partikel lebih sering menabrak dinding (hukum Boyle)
Volume bertambah, suhu tetap	Tekanan berkurang	Partikel tersebar di lebih banyak ruang
Suhu bertambah, volume tetap	Tekanan meningkat	Partikel menghantam lebih keras dan lebih cepat (hukum Gay-Lussac)
Suhu berkurang, volume konstan	Tekanan berkurang	Partikel bertumbukan lebih lembut dan lambat
Volume berkurang dan suhu meningkat	Tekanan meningkat pesat	Kedua efek tersebut mendorong tekanan ke atas
Volume bertambah dan suhu menurun	Tekanan menurun drastis	Kedua efek tersebut menekan tekanan ke bawah
Volume meningkat dan suhu meningkat	Tergantung pada rasionya	Bandingkan V1/V2 dengan T2/T1

💡 Ketika volume dan suhu bergerak berlawanan arah, bandingkan kedua perbandingan tersebut. Jika V1/V2 lebih besar dari T1/T2, tekanan meningkat. Jika lebih kecil, tekanannya turun.

Contoh Perubahan Tekanan Gas di Dunia Nyata

Ban mobil dan sepeda

Udara memanas saat mengemudi, dan tekanan meningkat seiring suhu.

Pompa sepeda

Mendorong piston mengurangi volume dan meningkatkan tekanan, dan gesekan juga menghangatkan udara.

Mesin diesel

Udara di dalam silinder dikompresi hingga sebagian kecil dari volumenya, dan tekanan serta suhu meningkat tajam.

Balon cuaca

Tekanan di luar turun seiring dengan ketinggian, sehingga balon mengembang saat udara di dalam mendingin.

Kaleng aerosol

Panas meningkatkan tekanan propelan, itulah sebabnya kaleng memperingatkan terhadap kebakaran dan mobil panas.

Tangki selam

Tekanan tangki berubah seiring suhu air dan udara di sekitar silinder.

Kompor bertekanan

Pemanasan tertutup meningkatkan tekanan dan memungkinkan air mencapai suhu di atas 100 °C.

Kapan Anda Dapat Menggunakan Kalkulator Tekanan Ini?

Gunakan hukum gabungan gas untuk mencari tekanan jika semua pernyataan berikut ini benar:

Jumlah gas yang konstan

Jumlah tahi lalatnya tetap sama. Tidak ada kebocoran, tidak ada tambahan gas, tidak ada reaksi.

Sampel gas yang sama

Anda melacak satu sampel dari keadaan awal hingga keadaan akhir.

Perubahan volume dan suhu diketahui

Anda tahu V1, V2, T1, dan T2.

Satuan mutlak

Suhu dalam Kelvin dan tekanan mutlak.

⚠️ Batasan: Hukum ini paling akurat untuk gas ideal pada tekanan rendah hingga sedang dan suhu jauh di atas titik didih. Pada tekanan yang sangat tinggi atau mendekati kondensasi, gas nyata menyimpang. Persamaan van der Waals atau faktor kompresibilitas (Z) memberikan hasil yang lebih baik pada kondisi tersebut. Jika jumlah gas berubah, gunakan Ideal Gas Law Calculator untuk mencari tekanan dari mol.

Kalkulator Tekanan vs Alat Hukum Gas Lainnya

Alat	Gunakan Kapan	Rumus
Kalkulator Tekanan (halaman ini)	Volume dan suhu keduanya berubah, dan Anda memerlukan tekanan	P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1)
Kalkulator Hukum Boyle	Hanya volume yang berubah, suhu tetap	P1V1 = P2V2
Kalkulator Hukum Gay-Lussac	Hanya suhu saja yang berubah, volume tetap	P1/T1 = P2/T2
Kalkulator Hukum Charles	Perubahan volume dan suhu, tekanan konstan	V1/T1 = V2/T2
Kalkulator Hukum Gas Gabungan	Anda ingin menyelesaikan P, V, atau T mana pun	P1V1/T1 = P2V2/T2
Kalkulator Hukum Gas Ideal	Anda memerlukan tekanan dari mol, atau jumlah gas yang berubah	PV = nRT

Halaman terkait: Boyle's Law Calculator, Gay-Lussac's Law Calculator, Charles's Law Calculator, Combined Gas Law Calculator, Ideal Gas Law Calculator, Volume Calculator.

Kesalahan Umum Perhitungan Tekanan

Kesalahan	Mengapa Gagal	Perbaiki
Menggunakan °C atau °F	Hukum gas membutuhkan suhu absolut	Konversikan dengan K = °C + 273.15
Menggunakan tekanan pengukur	Mengabaikan tekanan atmosfer	Tambahkan sekitar 1 atm (14,7 psi) untuk mendapatkan nilai absolut
Unit tekanan pencampuran	atm dan kPa dalam satu persamaan mematahkan rasio	Ubah P1 menjadi satu satuan sebelum menyelesaikannya
Pencampuran satuan volume	mL dan L dalam satu perbandingan memberikan jawaban yang salah	Ubahlah V1 dan V2 menjadi satuan yang sama
Menukar V1 dan V2	Membalikkan rasio volume dan jawabannya	Gunakan V1/V2, bukan V2/V1, dalam rumus P2
Menukar T1 dan T2	Membalikkan rasio suhu	Gunakan T2/T1 dalam rumus P2
Melupakan aturan jumlah konstan	Tahi lalat tidak boleh berubah	Gunakan hukum gas ideal jika ada penambahan atau pengurangan gas
Dengan asumsi wadah yang kaku	Wadah fleksibel mengubah volume	Gunakan V2 aktual atau terapkan hukum variabel tunggal yang benar
Pembulatan terlalu dini	Kesalahan kecil tumbuh melalui perhitungan	Simpan angka ekstra dan bulatkan di bagian akhir
Melewatkan pemeriksaan akal	Jawaban yang salah tidak diperhatikan	Bandingkan hasilnya dengan tabel arah di atas

Knowledge Base

FAQ Kalkulator Tekanan

Jawaban atas pertanyaan umum tentang hukum gas, penurunan rumus, dan konversi satuan.

Bagaimana cara menghitung tekanan akhir dengan hukum gas gabungan?

Gunakan P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1). Ubah suhu menjadi Kelvin, gunakan satuan yang cocok untuk kedua volume, substitusikan nilainya, dan selesaikan.

Apa rumus tekanan dalam hukum gabungan gas?

Rumusnya adalah P2 = (P1 × V1 × T2) / (V2 × T1), yang berasal dari penataan ulang P1V1/T1 = P2V2/T2.

Mengapa suhu harus dalam satuan Kelvin saat menghitung tekanan?

Tekanan gas sebanding dengan suhu absolut. Kelvin dimulai dari nol mutlak, sehingga rasio seperti T2/T1 mencerminkan perubahan nyata dalam energi partikel. Celcius dan Fahrenheit memberikan hasil yang salah.

Bisakah saya menggunakan unit tekanan apa pun?

Bisa, selama P1 dan P2 menggunakan satuan yang sama. Pilihan umum adalah atm, kPa, Pa, bar, mmHg, torr, dan psi. Kalkulator mengonversikannya untuk Anda.

Apa perbedaan antara tekanan absolut dan tekanan pengukur?

Tekanan absolut diukur dari ruang hampa sempurna. Tekanan pengukur diukur relatif terhadap tekanan atmosfer. Mutlak sama dengan pengukur ditambah tekanan atmosfer, dan hukum gas memerlukan tekanan mutlak.

Apa yang terjadi pada tekanan jika volume diperkecil dan suhu diperbesar?

Tekanan meningkat tajam karena kedua perubahan tersebut mendorong ke arah yang sama. Volume yang lebih kecil menyebabkan lebih banyak tumbukan dinding, dan suhu yang lebih tinggi membuat setiap tumbukan semakin kuat.

Bagaimana jika volume dan suhu berubah berlawanan arah?

Bandingkan rasionya. Tekanan naik jika V1/V2 lebih besar dari T1/T2 dan turun jika lebih kecil. Kalkulator menangani ini secara otomatis.

Bisakah saya menyelesaikan masalah tekanan jika jumlah gas berubah?

Tidak. Hukum gabungan gas memerlukan jumlah mol yang konstan. Gunakan hukum gas ideal (PV = nRT).

Bagaimana cara mengubah atm ke kPa atau mmHg?

Kalikan dengan 101,325 untuk kPa atau 760 untuk mmHg. Misalnya, 2,0 atm sama dengan 202,65 kPa atau 1520 mmHg.

Apakah kalkulator tekanan akurat untuk gas nyata?

Akurat pada tekanan rendah hingga sedang dan suhu jauh di atas titik didih. Pada tekanan yang sangat tinggi atau mendekati kondensasi, gas nyata menyimpang dari perilaku idealnya.

Berapa tekanan standarnya?

IUPAC mendefinisikan tekanan standar sebagai 100 kPa (1 bar). Banyak buku pelajaran yang masih menggunakan 1 atm yaitu 101,325 kPa. Periksa nilai mana yang digunakan kursus Anda.

Apa bedanya dengan kalkulator hukum Boyle?

Kalkulator hukum Boyle mengasumsikan suhu konstan. Kalkulator tekanan ini menangani kasus-kasus di mana volume dan suhu berubah.