Kalkulator EOS

Kategoria: Fisika

- August 16, 2025

| |

Hitung sifat termodinamika gas dan cairan menggunakan berbagai persamaan keadaan (EOS). Kalkulator ini membantu insinyur, ilmuwan, dan pelajar menentukan hubungan tekanan, volume, suhu, dan menghitung sifat termodinamika lainnya.

Pilihan Persamaan

Persamaan Keadaan:

Mode Perhitungan:

Sifat Fluida

Fluida:

Sistem Satuan:

Variabel Keadaan

Tekanan (P):

kPa

Volume (V):

Volume molar (volume per mol)

Suhu (T):

Jumlah Mol (n):

mol

Pengaturan Lanjutan

Hitung Faktor Kompresibilitas (Z):

Tampilkan faktor Z

Tampilkan Derivasi Persamaan:

Tampilkan perhitungan langkah demi langkah

Konstanta Gas (R):

J/(mol·K)

Akan disesuaikan berdasarkan satuan yang dipilih

Memahami Persamaan Keadaan

Persamaan keadaan (EOS) menggambarkan hubungan antara tekanan, volume, suhu, dan jumlah fluida. EOS sangat penting untuk perhitungan termodinamika dalam teknik kimia, fisika, dan bidang terkait.

Persamaan Keadaan Umum

Hukum Gas Ideal: PV = nRT

Van der Waals: (P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Redlich-Kwong: P = (RT/(V-b)) - (a/(T^(1/2)V(V+b)))

Peng-Robinson: P = (RT/(V-b)) - (a·α(T)/(V²+2bV-b²))

Soave-Redlich-Kwong: P = (RT/(V-b)) - (a·α(T)/(V(V+b)))

Setiap persamaan keadaan memiliki aplikasi spesifik tergantung pada tekanan, suhu, dan jenis fluida.

Faktor Kompresibilitas (Z)

Faktor kompresibilitas Z = PV/nRT mengukur deviasi dari perilaku gas ideal. Untuk gas ideal, Z = 1. Fluida nyata biasanya memiliki Z ≠ 1, terutama pada tekanan tinggi atau dekat titik kritis.

Sifat Kritis

Titik kritis mewakili kondisi di mana fase cair dan gas menjadi tidak dapat dibedakan. Sifat kritis (Tc, Pc) adalah parameter penting dalam sebagian besar persamaan keadaan dan bervariasi menurut zat.

Disclaimer: Kalkulator ini memberikan perkiraan berdasarkan persamaan termodinamika yang telah ditetapkan. Hasil dapat berbeda dari data eksperimental, terutama di dekat kondisi kritis atau pada tekanan ekstrem. Untuk aplikasi kritis, selalu validasi dengan pengukuran laboratorium atau alat pemodelan yang lebih canggih.

Apa itu Kalkulator Persamaan Keadaan (EOS)?

Kalkulator EOS adalah alat praktis yang digunakan untuk menghitung sifat termodinamika gas dan cairan berdasarkan model ilmiah yang dikenal sebagai persamaan keadaan. Alat ini membantu pengguna menentukan hubungan antara tekanan, volume, suhu, dan jumlah mol suatu zat, mendukung analisis dalam bidang teknik, fisika, dan pemrosesan kimia.

Dengan dukungan untuk berbagai model gas nyata seperti Van der Waals, Peng-Robinson, dan Hukum Gas Ideal, kalkulator ini melampaui perkiraan sederhana. Alat ini membantu memprediksi perilaku gas dalam berbagai kondisi, terutama ketika asumsi ideal tidak berlaku.

Hukum Gas Ideal: PV = nRT

Van der Waals: (P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Redlich-Kwong: P = (RT/(V - b)) - (a/(T^0.5V(V + b)))

Peng-Robinson: P = (RT/(V - b)) - (a·α(T)/(V² + 2bV - b²))

Soave-Redlich-Kwong: P = (RT/(V - b)) - (a·α(T)/(V(V + b)))

Fitur Utama

Pilih dari berbagai persamaan keadaan untuk pemodelan yang akurat.
Pilih dari cairan umum atau masukkan properti kritis khusus.
Hitung tekanan, volume, suhu, atau sifat termodinamika lengkap.
Mendukung konversi satuan di sistem SI, bar, teknik, dan Inggris.
Menampilkan faktor kompresibilitas (Z) dan deviasi dari perilaku gas ideal.
Derivasi persamaan langkah demi langkah untuk pemahaman yang lebih mendalam.

Cara Menggunakan Kalkulator EOS

Pilih Persamaan Keadaan: Pilih dari opsi seperti Gas Ideal, Van der Waals, atau Peng-Robinson.
Pilih Mode Perhitungan: Tentukan apakah Anda ingin menghitung tekanan, volume, suhu, atau sifat lainnya.
Pilih Cairan: Pilih cairan (misalnya, metana, oksigen) atau masukkan nilai khusus.
Masukkan Variabel Keadaan: Masukkan nilai yang diketahui seperti tekanan, volume, suhu, dan jumlah mol.
Sesuaikan Pengaturan Lanjutan: Aktifkan tampilan derivasi atau sesuaikan konstanta gas jika diperlukan.
Klik "Hitung": Lihat hasil termasuk keluaran utama, sifat sekunder, faktor Z, dan deviasi.

Mengapa Kalkulator Ini Berguna

Apakah Anda sedang bekerja pada pemodelan pipa gas, merancang reaktor kimia, atau sekadar mempelajari hukum gas, alat ini menyederhanakan perhitungan termodinamika yang kompleks. Alat ini berfungsi sebagai kalkulator hubungan tekanan-volume, evaluator mol dan perilaku gas, dan bahkan menawarkan pemeriksa faktor kompresibilitas.

Berbeda dengan alat lain seperti Kalkulator Kerja untuk penilaian waktu kerja atau Kalkulator Penurunan Tegangan untuk perencanaan listrik, kalkulator EOS ini mengkhususkan diri pada sifat termodinamika cairan. Alat ini sangat berguna ketika efek gas nyata harus dipertimbangkan, mirip dengan bagaimana Kalkulator Indeks Panas membantu menilai suhu yang dirasakan akibat kelembapan dan tingkat panas.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa itu Persamaan Keadaan (EOS)?

EOS adalah model matematika yang menggambarkan hubungan antara tekanan, volume, suhu, dan jumlah gas. Model ini membantu memprediksi perilaku cairan dalam berbagai kondisi.

Kapan saya harus menggunakan persamaan gas nyata daripada Hukum Gas Ideal?

Jika kondisi Anda melibatkan tekanan tinggi, suhu rendah, atau cairan berada di dekat titik kritisnya, model gas nyata seperti Peng-Robinson atau Redlich-Kwong akan memberikan hasil yang lebih akurat.

Apa yang ditunjukkan oleh faktor kompresibilitas Z?

Z menunjukkan seberapa jauh gas nyata menyimpang dari perilaku ideal. Z = 1 berarti perilaku gas ideal. Nilai di atas atau di bawah 1 menunjukkan gaya molekul yang saling tolak atau tarik.

Dapatkah saya menggunakan kalkulator ini untuk cairan?

Alat ini dioptimalkan untuk gas dan cairan superkritis. Meskipun beberapa persamaan mendukung fase padat, hasil untuk cairan mungkin kurang akurat.

Apakah ini berguna untuk tujuan pendidikan?

Ya, derivasi langkah demi langkah dan hasil dinamis membuatnya ideal untuk mempelajari dan memahami hukum gas serta perilaku gas nyata.

Kesimpulan

Kalkulator EOS adalah sumber daya yang berguna bagi pelajar, insinyur, dan profesional yang bekerja dengan gas. Alat ini menyederhanakan analisis termodinamika dengan menawarkan berbagai model dan hasil yang akurat. Apakah Anda menghitung tekanan gas atau menilai faktor kompresibilitas, alat ini membantu Anda membuat keputusan yang tepat dalam dinamika gas dan cairan.