Hukum Charles

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

Artikel ini membahas tentang bunyi Hukum Charles, persamaan Hukum Charles, penerapan Hukum Charles dalam kehidupan sehari-hari, serta contoh soal dan pembahasan Hukum Charles.

Howdy, Sobat Zenius! Lo pernah naik balon udara nggak, nih? Iya, yang gede banget itu. Tapi bukan, bukan yang kayak ada di film Up.

Balon Udara sebagai Contoh Penerapan Hukum Charles
Sumber: Francesco Ungaro

Nah, lo tahu nggak sih, apa yang bikin balon udara itu bisa bawa lo naik tinggi? Itu karena kedapatan balon yang berkurang akibat adanya ekspansi gas. Selain itu, balon yang lo 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 lo 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.

Jacques Alexandre César Charles
Dok. Zenius

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.

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.

Rumus Hukum Charles

* Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal 41

* Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal 42

Keterangan:

V1 = Volume gas awal (Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal 43)

T1 = Suhu gas awal (Kelvin)

V2 = Volume gas akhir (Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal 44)

T2 = Suhu gas akhir (Kelvin)

Grafik Hukum Charles

Grafik Hukum Charles
Dok. Zenius

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

  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

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:

Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal 42

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 Hukum Charles kali ini. Semoga artikel ini bisa bermanfaat dan bantu lo, plus bikin lo makin ketagihan buat cari tahu lebih banyak lagi. Lo 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

Bagikan artikel ini: