Rasio Kalor Jenis Gas

November 29, 2022 bacaan 1 menit

Terdapat kalor jenis gas yang diukur pada tekanan tetap, $c_P$ , dan yang diukur pada volume tetap, $c_V$ . Rasio keduanya

$\tag{1} \gamma = \frac{c_P}{c_V}$

memiliki nilai berbeda untuk molekul gas monoatomik, diatomik, dan poliatomik. Perkiraan secara teori untuk molekul gas monoatomik $c_P = \tfrac52 R$ , $c_V = \tfrac32 R$ , untuk molekul gas diatomik $c_P = \tfrac72 R$ , $c_V = \tfrac52 R$ , dan untuk molekul gas poliatomik $c_P$ , $c_V$ yang lebih besar dari untuk molekul gas diatomik. Dengan demikian untuk molekul gas monoatomik dapat diperoleh $\gamma = 5/3 = 1.667$ dan untuk molekul gas diatomik $\gamma = 7/5 = 1.4$ , serta untuk molekul gas poliatomik $\gamma < 1.4$ .

Gas	$c_P$ (kcal/kg $\cdot$ C $^\circ$ )	$c_V$ (kcal/kg $\cdot$ C $^\circ$ )
Uap air ( $100 ^\circ \rm C$ )	0.482	0.350
Oksigen	0.218	0.155
Helium	1.15	0.75
Karbon dioksida	0.199	0.153
Nitrogen	0.248	0.177

Dengan menghitung nilai-nilai $\gamma$ dapat ditunjukkan gas yang merupakan merupakan gas monoatomik, diatomik, dan poliatomik.

Gas	$\gamma$	Molekul
Uap air ( $100 ^\circ \rm C$ )	1.377 < 1.4	poliatomik
Oksigen	1.406 $\approx$ 1.4	diatomik
Helium	1.533 > 1.4	monoatomik
Karbon dioksida	1.301 < 1.4	poliatomik
Nitrogen	1.401 $\approx$ 1.4	diatomik

Dapat diperoleh bahwa uap air (H $_2$ O) dan CO $_2$ merupakan gas poliatomik, oksigen dan nitrogen merupakan gas diatomik, dan He merupakan gas monoatomik.