Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal

Howdy, Sobat Zenius! Elo tau nggak tentang rumus hukum Charles. Apa sih itu? Yuk pelajari mulai dari bunyi, persamaan, penerapan sampai ke contoh soal hukum Charles di artikel ini ya!

Elo pernah naik balon udara nggak, nih? Iya, yang gede banget itu. Tapi bukan, bukan yang kayak ada di film Up.

Nah, elo tahu nggak sih, apa yang bikin balon udara itu bisa bawa elo naik tinggi? Itu karena kedapatan balon yang berkurang akibat adanya ekspansi gas. Selain itu, balon yang elo naikin bisa mengembang karena gas di dalamnya yang dipanaskan. Cara kerja balon udara ini merupakan salah satu contoh penerapan dari Hukum Charles, lho. Buat pembahasan lebih lanjutnya, bisa elo cek di artikel ini ya!

Jacques Alexandre César Charles

Jacques Alexandre César Charles merupakan seorang ahli fisika, sekaligus penemu dan matematikawan yang lahir di Beaugency, Loiret, Prancis pada 12 November 1746 dan wafat di Paris, Prancis pada 7 April 1823.

Pada mulanya, Charles sempat bekerja untuk kementerian keuangan, namun kemudian banting setir untuk bekerja di bidang sains. Beberapa penemuannya di bidang sains adalah hidrometer, aerometer untuk Fahrenheit, dan masih banyak lagi.

Pada tahun 1783, Charles membangun balon hidrogen pertama di dunia bersama dengan rekan-rekannya Robert bersaudara, Nicolas, dan Anne-Jean. Percobaannya mengenai hidrogen yang dipandangnya mampu mengangkat balon ke udara tersebut terinspirasi dari Hukum Boyle.

Percobaannya tentang balon udara tersebut berlanjut pada tahun 1787, dimana ia mengisi gas yang berbeda ke dalam 5 balon yang memiliki volume yang sama dan menaikkan suhunya hingga 80 derajat Celcius. Alhasil, kelima balon tersebut mengalami kenaikan volume yang sama.

Percobaan inilah yang menjadi landasan dari tercetusnya Hukum Charles. Seorang ahli fisika lain bernama Gay-Lussac pernah melakukan referensi atas hasil penelitiannya tersebut.

Coba deh elo cek bunyi hukum Charles di bawah ini.

Bunyi Hukum Charles

“Apabila tekanan gas yang berada di dalam suatu ruangan tertutup bersifat konstan, maka suhu mutlaknya akan berbanding lurus dengan volume gas tersebut.”

Hukum Charles merupakan salah satu dari hukum mengenai gas ideal yang ada di dalam termodinamika dan kimia fisik yang membahas hubungan antara tekanan gas yang berbanding lurus dengan suhunya.

Lanjut ke rumus hukum Charles, yuk. Eits sebelum lanjut di-download dulu dong aplikasi Zenius. Pake aplikasi Zenius elo bisa nikmati fitur gratisnya yang nggak kalah seru lho, kayak ZenCore, ZenBot hingga akses ke video pembelajaran Zenius. Klik di bawah ini ya!

Rumus Hukum Charles

Dari bunyi hukum Charles tadi, persamaan matematika yang sesuai dengan hukum Charles adalah sebagai berikut:

*

*

Keterangan:

V1 = Volume gas awal ()

T1 = Suhu gas awal (Kelvin)

V2 = Volume gas akhir ()

T2 = Suhu gas akhir (Kelvin)

Pahami dan cermati ya rumus hukum Charles di atas. Tenang aja bakal ada latihan soal kok biar elo bisa menerapkan rumus tadi. Lanjut baca dulu ya!

Grafik Hukum Charles

Grafik Hukum Charles ini disebut dengan proses isobarik, yakni sebuah kondisi hubungan antara suhu dan volume gas yang terjadi pada tekanan konstan.

Penerapan Hukum Charles dalam Kehidupan Sehari-Hari

Udah paham tentang bunyi sampai rumus hukum Charles kan. Ada yang kalah penting nih, elo perlu tahu nih kapan hukum Charles ini berlaku atau diterapkan.

1. Balon Udara. Seperti yang udah sempet gue singgung sebelumnya di awal nih.
2. Ban. Saat lo baru aja nyalain mesin mobil dan mengemudikan mobil tersebut, volume ban akan mengalami peningkatan. Begitu juga dengan suhu di dalam ban.
3. Pelampung. Ketika lo mendorong pelampung ke dalam kolam renang, volume udara di dalam pelampung tersebut akan berkurang akibat suhu di dalam kolam renang yang lebih rendah daripada suhu di luar air.
4. Bola pingpong. Lo mungkin sadar bahwa suhu bola pingpong akan ikut meningkat ketika diletakkan ke dalam air panas hingga bola tersebut mengapung. Selain itu, volume gas yang ada di dalam bola juga menjadi meningkat.
5. (dan masih banyak lagi). Coba deh, lo amati sekitar lo dan cari tahu contoh penerapan lain dari Hukum Charles.

Contoh Soal dan Pembahasan

Nah ini kan yang tunggu-tunggu. Gue bakal kasih contoh soal hukum Charles yang bisa elo kerjakan sebelum cek pembahasannya. Langsung aja yuk dicoba!

Diketahui sebuah gas memiliki volume awal sebesar V, dengan volume akhir sebesar 4V. Sementara itu, gas tersebut memiliki suhu sebesar T. Berapakah besar suhu akhir dari gas tersebut?

Pembahasan:

V / T = 4V / T2

1 / T = 4 / T2

T2 = 4T

Jadi, suhu akhir gas tersebut adalah sebesar 4 kali dari suhu awal.

***

Nah, itu dia pembahasan tentang rumus hukum Charles kali ini. Jangan cuma baca materinya aja ya, elo tetap perlu banyak latihan juga. Yuk langganan paket belajar Zenius untuk coba latihan-latihan soal yang bisa menguji seberapa paham elo. Klik banner di bawah dan langsung beli!

Semoga artikel ini bisa bermanfaat dan bantu elo, plus bikin elo makin ketagihan buat cari tahu lebih banyak lagi. Elo juga bisa cek tautan-tautan di bawah ini buat penjelasan lebih lengkapnya. See you in another time, Sobat Zenius!

Link Video

Hukum Charles – Gay Lussac

Hukum Boyle – Gay Lussac

Hukum Charles Part 1

Hukum Charles Part 2

Baca Juga

Hukum Boyle: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan

Hukum Gay Lussac: Bunyi, Rumus, Contoh, dan Penerapan

Originally published: September 11, 2021
Updated by: Silvia Dwi